基于DI-Guy的人体视景仿真研究与应用

本文分析了目前几种典型的虚拟人系统,着重研究了基于DI-Guy的人体视景仿真技术,讨论了虚拟人的开发环境,分析了两种虚拟人生成方法（ACF配置实现及API编程实现）,论述了虚拟人实时运动中的若干问题;着重介绍了虚拟人自定义动作实时驱动方法,克服了用动作库中成型动作驱动的缺点,提高了人体视景仿真的真实性;给出了仓库调
调度仿真系统应用范例。结果表明,包含多个人体实体的虚拟场景在HP6200上的运行帧频大于28帧／秒,而且人体动静态效果逼真,满足一般工程应用需求。     

光学动作捕捉中缺失标记重建方法研究

光学动作捕捉技术是一种常用的动作捕捉方法,目前已经在各个行业内广泛应用.尤其是在体育竞技领域,已经成为了不可或缺的训练辅助手段.在光学动作捕捉中,最常见的问题是缺失标记,可能由外部遮挡、身体自遮挡或信号丢失等原因造成.对于缺失标记问题,在以往的研究中要么需要舍弃缺失的标记,要么需要大量后处理工作来恢复缺失标记.针对这种...     

VRML中虚拟人动作描述的研究

虚拟人是虚拟场景中最为活跃的因素,但是虚拟人的动作却不能由用户灵活的个性化的设计,为此设计了一个基于VRML的虚拟人动作描述语言(VHADL),采用H-Anim标准构建了虚拟人的模型,定义3个参照系使得用户更准确的描述动作、指定参数,使用反向动力学来确定肢体位置,并定义元动作和一些复合算子来合成复杂动作,最后给出了一个送咖啡的例子.     

动作捕捉技术专题

作为CG角色动画不可缺少的一个辅助设备．动作捕捉技术(Motion Capture)在各种CG应用中发挥着很大作用。但是．动作捕捉并不是神活．它并没有像人们预想的那样把三维动画师彻底地解放出来。事实上，在各种使用过程中，我们屡屡发现处理捕捉后的数据并不比直接调节动画轻松多少的例子。然而．科学在不断地进步．只有当一项技术走向成熟的时候．才是真正发挥出它功效的时候。     

虚拟人行走的动作融合

研究在行走时虚拟人动作与虚拟地形之间的交互性。通过碰撞检测来确定人体在地面之上的正确位置。利用动作融合的方法,即将几个典型动作按合适的权重结合产生新的动作数据,实时地驱动虚拟人并使之对环境变化的反应满足视觉上的逼真性。融合过程中各原始动作的权重取决于沿着和垂直于人体运动方向的2个地面坡度,同时也通过对地形的几何分析来实现虚拟人对其周边地形的感知。     

基于动作捕捉技术的民族舞蹈三维数字化方法研究

研究民族舞蹈三维动捕数据真实全面的获取方法,并以此方法指导摆手舞的三维数据采集。同时本文以舞蹈动画生成为例介绍民族舞蹈三维数据化的后期应用,建立带有民族特色角色建模并辅以骨骼绑定,而后将角色模型与动捕数据进行运动数据绑定,以实现舞蹈三维动捕数据驱动角色模型生成动画的目标,动画制作的效率得到了提高。表明动作捕捉技术可用于保护我国民族舞蹈艺术文化,基于动捕技术的民族舞蹈三维数字化方法的推广将产生积极的社会效益和经济效益。     

人体动作行为识别研究综述

人体动作行为识别因其在视频监控、虚拟现实、人机智能交互等领域的广泛应用而成为计算机视觉领域的研究热点.文中将人体动作行为识别问题归纳为计算机经过检测动作数据而获取并符号化动作信息,继而提取和理解动作特征以实现动作行为分类的过程,在此基础上,从运动目标检测、动作特征提取和动作特征理解3个方面对涉及到的技术进行回顾分析,对相关方法进行分类,并讨论相关难点和研究方向.     

试论三维动画动作控制平台的设计与实现

以经典的软件方法控制三维角色动画为基础,研究三维角色动画及其控制技术,开发实用的软件控制平台,对于实现具有通用性、灵活性、易操作性的软件控制方法和支持工具具有一定作用。     

基于惯性动作捕捉的人体运动姿态模拟

针对人体运动姿态编辑的自由性,提出一种人体运动姿态模拟方法。该方法采用贝塞尔曲线和数值数据编辑人体运动姿态。根据人体运动的特点,在VC++中运用OpenGL构建虚拟人体模型,利用动作捕捉技术设计人体运动姿态的模拟程序。结合人体关节正常活动范围,对主要关节点的运动姿态进行分析,结果表明,该方法能有效利用人体运动数据,驱动虚拟人体模型。     

基于视频的运动捕获

现有的运动捕获方法大都存在运动捕获设备昂贵、演员运动受限等缺点，为此，提出了一种利用视觉技术从视频中提取人体运动的方法，并对其中的特片跟踪和三维运动序列恢复等关键技术进行了深入研究。基于人体模型的特征跟踪算法利用卡尔曼滤波和极线方程，能精确地跟踪比较大的人体运动；采用不共面的非线性定标模型和考虑运动不确定性的三维重建方法，能恢复逼真的三维人体骨架模型，实验结果验证了基于视频的运动捕获方法的可行性和有效性。     

基于单目视频运动跟踪的三维人体动画

针对传统人体动画制作成本高、人体运动受捕获设备限制等缺陷,提出了一种基于单目视频运动跟踪的三维人体动画方法。首先给出了系统实现框架,然后采用比例正交投影模型及人体骨架模型来恢复关节的三维坐标,关节的旋转欧拉角由逆运动学计算得到,最后采用H-anim标准对人体建模,由关节欧拉角驱动虚拟人产生三维人体动画。实验结果表明,该系统能够对人体运动进行准确的跟踪和三维重建,可应用于人体动画制作领域。     

计算机视觉与机器学习技术在三维人体动画中的应用综述

近年来计算机视觉与机器学习技术广泛应用于三维人体动画领域中.基于图像/视频的人体运动数据获取技术、数字角色和场景建模、交互式角色动画控制与运动生成等方面都大量应用了计算机视觉技术;同时,机器学习理论在三维人体运动数据重用以及后期智能角色动画创作中扮演了越来越重要的角色,并得到一些很好的研究成果.文中以三维人体动画创作流程为主线对这些方法的基本思想和关键技术进行了归纳与分析,并讨论了三维人体动画制作技术的发展趋势.     

Constructing Human Motion Manifold With Sequential Networks

This paper presents a novel recurrent neural network-based method to construct a latent motion manifold that can represent a wide range of human motions in a long sequence. We introduce several new components to increase the spatial and temporal coverage in motion space while retaining the details of motion capture data. These include new regularization terms for the motion manifold, combination of two complementary decoders for predicting joint rotations and joint velocities and the addition of the forward kinematics layer to consider both joint rotation and position errors. In addition, we propose a set of loss terms that improve the overall quality of the motion manifold from various aspects, such as the capability of reconstructing not only the motion but also the latent manifold vector, and the naturalness of the motion through adversarial loss. These components contribute to creating compact and versatile motion manifold that allows for creating new motions by performing random sampling and algebraic operations, such as interpolation and analogy, in the latent motion manifold.     

基于分块主成分分析的人体运动合成

在高维运动数据处理中,传统降维方法过度关注于保护拓扑结构和重构信息,导致低维子空间参数具有不可理解性。针对该问题,提出一种基于分块主成分分析的运动合成方法。对根据人体骨骼结构特点分组的运动数据进行分块主成分分析,获得具有特定语义的低维子空间参数。以跳跃运动为例进行实验,结果表明,该方法通过直观地改变具有语义的运动参数,可实时合成满足要求的运动结果。     

虚拟人技术研究综述

主要从虚拟人的几何表达、运动生成及控制这两个方面对虚拟人技术的研究进展作了一个比较全面的综述.针对目前已有方法存在的缺陷,提出了一种基于多刚体系统理论的虚拟人建模方法的思路与框架.     

基于多分辨率模型的快速运动过渡生成算法

运动捕获技术可以记录人体关节运动的细节,是当前最有前景的计算机动画技术.然而,运动数据的重用性一直是个难点,为此,多种运动编辑手段被提出.运动过渡是一种常见的编辑技术,它可以将输入的两端运动序列拼接,形成新的运动序列.其中,过渡点选择的合理与否直接影响着结果运动的质量.在两运动间选择过渡点,需要对输入运动的每一对帧之间分别计算帧间的距离,其计算复杂度是O(n2)的,通过引入多分辨率模型,文中将该复杂度降低到O(nlog2n),同时试验结果表明,此方法并未损害到结果运动的质量.     

人体运动路径的编辑算法

对现有的路径编辑方法进行了较大改进,将运动自动简化技术引入到传统的时空优化方法中,同时将物理约束引入到传统的路径变换方法,保证了优化过程的快速收敛和结果运动的物理真实性.算法框架包括模型简化、运动简化、路径编辑、运动合成和运动复原等5个部分.实验结果表明,该算法能够将人体运动从原始路径上成功地映射到新路径上.     

一种高效的三维运动检索方法

随着运动捕获设备的普及,大量的运动数据可以直接得到,从而使得大规模的运动数据库的建立成为可能.在此背景下,研究以检索为核心的运动捕获数据处理技术就显得十分重要了.本文提出了一种对运动捕获数据中的人体的各个关节点提取一种基于三维空间变换规律的3D时空特征的方法,并基于时空运动连续性引入了关键空间的概念.针对各关节点时空特征相对保持独立的特性,本文用每个关节点作为索引,并通过数据驱动决策树的学习方法去分析关节点对运动相似的不同影响,最终实现了一个高效的运动检索系统.