一种可编辑的三维人体蒙皮网格动画合成方法*

为了使虚拟人情感表达更加逼真,提出了一种可编辑的三维人体动画合成方法。首先建立了三维网格和人体骨架之间的蒙皮关系,构造了关节运动角度的参数模型;然后,对三维人体骨架进行操作,利用线性混合蒙皮算法,驱动虚拟人体的运动。在Visual C++平台上实现了在特定情感状态下的肢体动画,验证了该方法的有效性。     

三维图形引擎中骨骼蒙皮动画的一种实现方法

提出了三维图形引擎中骨骼蒙皮动画的一种实现方法，即将现有的关节动画与单一网格动画相结合，利用骨架的继承变换和顶点混合技术使骨骼蒙皮动画平滑逼真。实验表明该方法有良好的显示效果，并具有较好的实时性，且占用的存储空间不大，能够满足当前三维图形引擎对动画技术的要求。     

三维图形引擎中骨骼蒙皮动画的一种实现方法*

提出了三维图形引擎中骨骼蒙皮动画的一种实现方法,即将现有的关节动画与单一网格动画相结合,利用骨架的继承变换和顶点混合技术使骨骼蒙皮动画平滑逼真。实验表明该方法有良好的显示效果,并具有较好的实时性,且占用的存储空间不大,能够满足当前三维图形引擎对动画技术的要求。     

三维人体骨骼动画自动合成方法研究

传统的人体骨骼动画制作方法是参考真实人体骨骼运动过程中各关节点的坐标位置变化轨迹,确定关键帧与插值帧模型,再进行必要的编辑处理,这需要大量的专业领域知识以及复杂的交互规则,人力物力成本高。为解决上述问题,提出了一种在给定任意两个人体骨骼动作数据作为首尾帧的条件下,自动合成完整三维人体骨骼动画序列的方法。方法由基于卷积自编码网络的骨骼动画特征提取模型和双线性插值与卷积相结合的插值帧自动合成模型两部分组成。随机从Mocap数据库中抽取两帧人体动作数据作为模型的输入,可以自动生成三维人体骨骼动画。文中方法与传统插值帧生成方法相比,具有较好的动作趋势转折信息的预测和还原能力,提升了动画系统的交互效率以及智能水平。     

一种快速的三维有限元网格生成方法

针对三维有限元网格的生成的速度较慢并且网格质量不高的问题,提出了一种基于约束波前法的三维有限元网格生成算法。算法的主要思想是用背景网格提高网格单元的可控性,避免网格单元生成时验证有效性的计算量,从而快速生成高质量的三维有限元网格。算法首先借助八叉树方法生成背景网格,其次利用背景网格的密度对模型表面进行三角剖分得到初始波前,然后依据背景网格的特征生成实体网格单元,最后对得到的结果进行优化。实验证明结合了八叉树和推进波前法的三维网格生成算法降低了波前法的时间复杂度,将其效率提高了20%,而且能得到更高质量的网格。     

一种人体三维Reeb图计算方法

提出一种人体三维Reeb计算方法。利用人体三维网格数据的顶点坐标,求取顶点的测地距离,构造Morse函数,依据顶点的三角面关系提取人体三维模型的Reeb图,给出基于Reeb图的一般人体骨架结构表示。通过计算Reeb图上弧的曲率,判断是否需要增加关节节点,从而能更准确地描述人体三维模型的拓扑结构。实验结果表明,该方法计算量小、适用性广。     

基于XNA的人体骨骼蒙皮动画关键技术研究

人体骨骼蒙皮动画技术是计算机动画领域研究的热点和难点。针对当前骨骼蒙皮动画中关节断裂、皮肤塌陷、顶点计算量大、执行效率低等问题,首先分析了其原理及实现过程,然后以Visual Studio 2012+XNA4.0为平台,设计实现了一个骨骼蒙皮动画的引擎框架,并采用优化旋转算法、动画混合、GPU更新顶点等关键技术,提高了动画的执行效率,增强了动画的真实感。     

三维网格的交互式编辑

在曲面造型系统中,如何方便地修改和交互地编辑曲面模型是一个关键问题。提出了一种基于小波多分辨率分析的交互式编辑方法。首先通过小波多分辨率分析,将复杂网格简化成各种分辨率;然后再通过Dijkstra最短路径算法和宽度遍历方法选取待编辑区域;最后,基于三维图形的几何变换方法,对选取的区域进行交互式编辑,进而合并之,并恢复到原始分辨率。实验结果表明,该方法主要特点是操作直观、方便、快速。     

一种新的任意可编辑合成信号源的设计

汽车行业的EMC测试中频繁需要各种形式的信号源,传统信号发生器只能产生正弦、方波、三角波和锯齿波四种标准波,笔者在此基础上,开发了一种新的基于LabVIEW的任意可编辑合成信号发生器.该发生器利用类MATLAB Simulink库的Simulation Interface Toolkit工具包生成扫频波;通过镜像,叠加,光标获取等操作实现任意波的合成;并能指定任意子波段进行编辑,实时更新数据库.功能上大大扩展了传统信号源发生器,且成本低廉,在EMC测试部门得到了很好地应用.     

骨骼蒙皮动画中网格优化的研究与实现

在骨骼蒙皮动画中需要处理大量的网格三角形,而在很多骨骼蒙皮动画的应用中都需要很高的动画实时性,为了提高骨骼蒙皮动画的实时性,对网格的优化是其中一项重要的工作.本文提出了一种优化网格的方法,并予以实现.     

三维计算机动画中人体建模方法的研究

人体建模是计算机人体动画中的基础问题．本文给出了以多面体组合来建立粗略人体，用多面体细分割来逼近真实人体曲面的方法，并在建模中考虑了人体的动态特性，为建立人体动画模型创造了条件．     

骨骼蒙皮动画中网格优化的研究与实现

在骨骼蒙皮动画中需要处理大量的网格三角形，而在很多骨骼蒙皮动画的应用中都需要很高的动画实时性，为了提高骨骼蒙皮动画的实时性，对网格的优化是其中一项重要的工作。该文提出了一种优化网格的方法，并予以实现。     

一种视频驱动的三维虚拟人动画实现方法

研究实现三维人体动画具有广泛的应用前景和实用意义,提出了一种二维视频驱动的三维人体动画实现方法。基于动态帧的关键帧提取算法从二维视频中构建了二维关键帧集合;基于二维关键帧构建二维人体骨骼模型;利用小孔成像原理和勾股定理计算得到关节特征点的深度坐标,从而得到了反映人体动画的三维数据。实验结果表明,该方法生成的三维人体动画形象逼真、成本低、提高了运动生成的实时性,能够应用于虚拟现实、计算机游戏、三维视频游戏制作等领域。     

一种骨架驱动的近岸涌浪动画合成方法

大面积水面及波浪的快速建模与可控动画一直是计算机图形学研究的热点问题之一,但是由于天然波浪的复杂性与不规则性,现有的波浪模拟方法无法在计算效率与真实感之间很好的权衡.本文针对此问题,以近岸涌浪为对象,研究波浪形态特征的表示与提取方法,快速生成可控的波浪动画.首先以波浪视频为数据源,利用数学形态学算法从水面视频图像中提取出涌浪骨架特征;然后根据此特征控制涌浪形状与高度,重用高度场数据生成可控的更加多样的近岸涌浪运动形态,克服了流体动画计算效率低下且难以交互控制的缺点.实验表明本文提出的方法能够以简单直观的控制方式,快速实现用户期望的变形效果.     

一种具有边界自适应能力的蒙皮网格生成算法

根据图像生成网格是骨骼蒙皮动画生成的关键步骤,网格质量直接影响动画效果,但网格优化工作量大且严重依赖制作者本身技能。对此,本文提出一种能够自适应图像边界的蒙皮网格生成算法。首先,利用图像轮廓的法向量变换计算得到包围图像的均匀近似多边形;接着使用信息熵作为衡量图形内部灵活性的权重,结合改进的重心Voronoi算法对图形内部采样,获得按权重分布均匀的内部采样点;最后,结合边界多边形顶点与内部点进行带边界约束的Delaunay三角剖分,得到可用于骨骼蒙皮动画的三角网格。实验结果表明本文所提出的算法可生成高质量网格,且高度匹配原图像边界,可用于骨骼蒙皮动画制作。     

一种基于 Transformer 的三维人体姿态估计方法

三维人体姿态估计是人类行为理解的基础,但是预测出合理的三维人体姿态序列仍然是具有挑 战性的问题。为了解决这个问题,提出一种基于 Transformer 的三维人体姿态估计方法,利用多层长短期记忆 (LSTM)单元和多尺度 Transformer 结构增强人体姿态序列预测的准确性。首先,设计基于时间序列的生成器, 通过 ResNet 预训练神经网络提取图像特征;其次,采用多层 LSTM 单元学习时间连续性的图像序列中人体姿 态之间的关系,输出合理的 SMPL 人体参数模型序列;最后,构建基于多尺度 Transformer 的判别器,利用多 尺度 Transformer 结构对多个分割粒度进行细节特征学习,尤其是 Transformer block 对相对位置进行编码增强 局部特征学习能力。实验结果表明,该方法相对于 VIBE 方法具有更好地预测精度,在 3DPW 数据集上比 VIBE 的平均(每)关节位置误差(MPJPE)低了 7.5%;在 MP-INF-3DHP 数据集上比 VIBE 的 MPJPE 降低了 1.8%。      

人体经络的三维数据模型和动画显示方法研究

本文叙述了人体三维形体的空间数据获得方法，提出一种基于齐次坐标变换的人体经络数据模型，为解决计算机人体经络模型的动画演示和经络穴位的透明叠加显示等问题提供了一条新思路，也为今后进一步应用数学方法或从整体综合的角度去研究经络打下了良好基础，并在分析Ｔａｒｇａ图象和ＦＬＩ动画格式的基础上，实现了它们在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的显示方法。     

一种人体运动骨骼提取和动画自动生成方法

现有的动画生成方法存在手工操作繁琐、模型姿态受局限等问题.提出了一种新的人体模型动画自动生成方法,首先自动提取和识别位于人体四肢和头顶末端的5个特征点,以特征点为起点,计算模型等测地线的中心线.在中心线上根据人体测量学知识,确定关节点的近似位置,然后根据人体骨骼刚性运动特征和运动数据文件提供的骨骼信息,进行关节点精确定位,再通过热力学扩散方程计算顶点权重最后将提取的骨骼采用局部坐标架对齐的方法实现与运动数据匹配,并以运动数据驱动皮肤产生人体动画实验结果表明,与现有算法相比,具有与模型姿态无关、全自动、产生动画效果好等特点.     

服装动画中一种新的三维模型的建立方法

提出了一种交互式服装实时动画中新的三维模型的建立方法.在分析当前织物的两套物理模型优缺点的基础上,结合这两个模型的优点,提出了这两种模型相结合的模型.提出的方法根据服装的物理特性,采用简化的"质点-弹簧"模型,同时又充分利用"半刚性复杂摆"模型经向和纬向约束分离的优点.实验证明,该方法减少了计算,确保了稳定性,可实现随人体运动的交互式服装实时动画;并且采用Java3D编程实现,从而可直接通过IE浏览器应用于电子商务.     

基于空间变换的属性可编辑的人体图像合成

针对现有姿态引导的人体图像合成方法无法灵活地编辑人体外观属性的问题,通过对输入的人体图像进行语义分割得到不同部位的外观属性,替换这些属性即可达到同时编辑人体姿态与外观属性的目的.针对纯卷积结构的生成对抗网络无法很好地生成衣服上的图案的问题,提出了新的空间变换算法对多个源属性的特征图进行空间变换,使衣服上的图案得到了保留...