手部运动计算机仿真的实现

根据手部自身的物理特性和生理特性,采用分层技术,严格按照手部解剖学,先建立其骨骼模型,在此基础上形成肌肉模型,最后在肌肉模型上附加一层皮肤。这样,骨骼运动引起肌肉的变形,随着皮肤也跟着发生相应的变化,使虚拟手模型无论从形状上还是运动上都能达到更高程度的逼真效果。     

基于解剖学的人手肌肉建模技术

为实现仿真手在运动过程中符合人手的生理特性及运动特点，文中通过分析手的解剖结构，总结控制手部运动和形状的约束参数．采用层次建模方法，先建立用线段表示的含有约束参数的手部骨骼模型，然后在此基础上根据手部的特征横截面确定特征多边形，采用NURBS面片拟合的方法建立依附于骨骼之上的肌肉模型。此方法建立的手部模型在运动仿真过程中，手部肌肉以对应的骨骼为轴线并随着骨骼各个参数的变化而发生相应的变化，最终取得良好的仿真效果。     

基于解剖学的人手肌肉建模技术

为实现仿真手在运动过程中符合人手的生理特性及运动特点,文中通过分析手的解剖结构,总结控制手部运动和形状的约束参数,采用层次建模方法,先建立用线段表示的含有约束参数的手部骨骼模型,然后在此基础上根据手部的特征横截面确定特征多边形,采用NURBS面片拟合的方法建立依附于骨骼之上的肌肉模型.此方法建立的手部模型在运动仿真过程中,手部肌肉以对应的骨骼为轴线并随着骨骼各个参数的变化而发生相应的变化,最终取得良好的仿真效果.     

人体上肢外骨骼仿生结构及动作特征分析

人体上肢骨骼较为复杂,关节众多,包括腕关节、肘关节、肩关节和上肢带关节等,针对人体上肢骨骼的运动特征,分析作用于骨骼的肌肉和肌腱的功能,以此为仿生模型,采用Pro/E软件建立外骨骼上肢模型的三维仿生结构模型,并对其动作特性研究。     

基于多线谱驱动的虚拟人手运动及约束控制

针对现有手部运动模拟控制的复杂性,通过分析人手解剖学结构及运动特性,提出了基于多线谱控制的虚拟人手运动及控制机制。针对单指运动,通过控制该指上的多条肌肉归一化收缩量,驱使单指关节的灵活运动;在多指协同运动中,由于相邻手指之间存在运动促进和制约的关系,因此要考虑其他手指的影响,根据其约束关系,控制相应的肌肉收缩,实现多指协同运动。实验表明,所建立的控制机制能较好地仿真单指及多指间的各种运动,在多线谱的控制下,能够方便快捷地仿真多种手势及手语,且运动效果逼真,手部运动自然灵活。     

基于双重模型的计算机手语动作的实现方法

首先给出了一个新的方法来建立手的模型.这个手的模型由两个模型组成:一个是实现运动的骨骼模型,其决定了运动姿态及运动约束;另一个是表现运动的皮肤(表面)模型,用来表现真实感.其次,根据该模型实现手语的动作,利用该方法实现手语动作的关键技术,包括手及手臂旋转变换的变换矩阵、有向拓扑结构描述骨骼模型、表现运动的皮肤模型的拓扑不变性、以及骨骼模型实现运动和皮肤模型表现运动的方法.该方法具有一定的通用性,为网络环境下实现异语种的手语表达与传输打下了基础.     

三维虚拟士兵训练仿真研究

采用骨骼动画技术实现了对士兵训练动作的仿真。为了克服已有模型格式不够灵活的缺点采用自定义格式的模型,该模型分为皮肤层和骨骼层,皮肤层赋有皮肤纹理贴图,在骨骼层的带动下运动,模型利用关键帧插值实现骨骼层的运动。最后编程实现对士兵训练的仿真。     

基于分类特征提取的手部动作识别方法的研究及应用

提出一种基于分类特征提取的手部动作识别方法,该方法通过自适应的混合高斯模型构建背景模型,使用背景减除法并充分利用人体手部肤色信息分割出人体手部区域,结合手部关节、骨骼特征及肤色信息估算手部关节点位置,构建三维手部骨架模型,然后提取手部各关节角度、位置信息并利用隐马尔柯夫(HMM)模型对其所表示的动作进行训练识别。     

基于区域控制模型的三维人脸重建技术

根据头骨和面部肌肉的解剖结构提出了一个人脸区域控制模型,该模型采用骨骼和皮肤2层网格来表示一个三维人脸,其中外层的皮肤网格被划分成几个功能区域,不同区域采用不同的子区域变形模型.基于该模型实现了一个三维人脸重建系统,该系统在"计算机辅助眼镜设计系统"中得到了很好的应用.     

人脸建模与动画的研究

1.引言人脸建模与动画(face modeling and animation)是计算机图形学中最富有挑战性的课题之一。这是因为:首先,人脸的几何形状非常复杂,其表面不但具有无数细小的皱纹,而且呈现颜色和纹理的微妙变化,因此建立精确的人脸模型、生成真实感人脸非常困难;其次,脸部运动是骨骼、肌肉、皮下组织和皮肤共同作用的结果,其运动机理非常复杂,因此生成真实感人脸动画非常困难;另外,我们人类生来就具有一种识别和