運動捕捉及運動編輯技術(shù)研究.pdf

1、運動捕捉技術(shù)的興起極大地方便了計算機動畫創(chuàng)作，但是這種方法也存在一定的問題，如，設(shè)備的使用受到場地的限制、捕捉到的數(shù)據(jù)存在噪音、運動捕捉數(shù)據(jù)的復(fù)用問題等等。隨著運動捕獲系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對運動捕獲數(shù)據(jù)進行編輯的技術(shù)的需求也與時俱來。通過對已有的運動數(shù)據(jù)進行編輯，生成可以適用于新環(huán)境的運動數(shù)據(jù)。 本文首先進行了運動捕捉的研究，能夠使用由Ascension Technology Corporation生產(chǎn)的、基于電磁場的運動捕獲設(shè)備(

2、鳥群系統(tǒng))捕獲人體的運動，并實時的控制動畫角色的運動。然后又進行了人體運動重定向、運動路徑編輯技術(shù)的研究。 本文中的運動重定向算法提出了新的末端效應(yīng)器調(diào)適機制來消除直接重定向過程中出現(xiàn)的雙腳懸空及腳步滑動現(xiàn)象，重定向后的新運動可以保持原始運動的動力學(xué)屬性。首先，在每一幀上使用末端效應(yīng)器調(diào)適機制計算其位置，并作為約束條件；其次，根據(jù)約束條件對動畫角色的根關(guān)節(jié)點的位置進行調(diào)整，在調(diào)整過程中保持了所有關(guān)節(jié)點的旋轉(zhuǎn)角度值不變，這樣就可以

3、保持原始運動的動力學(xué)屬性。本文的方法采用了按幀編輯的技術(shù)，在每一幀上進行固定數(shù)量的計算，計算速度能夠達到實時。在編輯過程中，只需人工交互來設(shè)定人體縮放比例，較以前的方法少了很多人工交互過程。 其次，本文中的運動路徑編輯算法提出了保持足部位置運動速率不變的算法來解決其中出現(xiàn)的腳步滑動現(xiàn)象。首先，逐幀求出原始運動數(shù)據(jù)的足部位置，作為初始約束條件，當(dāng)運動路徑變化后，依據(jù)足部位置運動速率不變的原則，自動更新約束條件，減少了以往方法中的人