虛擬環(huán)境中的人體運動模式研究與實現.pdf

1、人體運動研究始于60年代航空科技發(fā)展時期，并隨著計算機技術的發(fā)展而逐步完善。人體運動是在三維立體空間展開和變化的，其運動方式必定遵循一定的運動規(guī)律，隨著計算機軟硬件技術的飛速發(fā)展，使得人體的各種復雜運動得以在PC機上以三維動畫的方式完整顯示。由于傳統(tǒng)的人體運動模型存在各種各樣明顯的局限性，要想在虛擬環(huán)境中演繹逼真的人體運動，首先必須建立逼真的人體模型，其次人體在虛擬環(huán)境中的運動控制技術是一項至關重要的技術。 本文介紹了目前人體建

2、模和人體運動行為建模的發(fā)展和研究現狀，以及虛擬環(huán)境中人體運動控制技術的研究現狀。探討了虛擬環(huán)境中人體運動行為建模方法，本文直接采用OpenGL編程開發(fā)人體運動的骨骼層次模型，在了解了人體運動學和動力學模型并仔細研究了人體運動模式的基礎上，構建了人體運動各肢體之間的運動連帶關系結構，采用基于關節(jié)的運動層次結構，建立了本文中的人體運動模型，并分析了人體下半部的動力來源問題，根據分析得來的動力來源結果建立了簡單的運動模型，對人體下半部的運動進

3、行了簡單的模擬。以虛擬環(huán)境中人體運動控制技術為研究目標，根據所建立的人體運動模型，采用齊次變換的鏈乘法則，求取人體運動過程中姿態(tài)和位置。最后，在傳統(tǒng)而簡單的尋徑算法和A*路徑規(guī)劃算法的基礎上，提出了實時計算類關鍵幀法對虛擬人體行走的簡單路徑進行了規(guī)劃，最后通過編程實現了虛擬環(huán)境中人體運動的實現。本文所開發(fā)的虛擬人的運動，能夠交互地觀察、修改其運動序列，使其運動方式更加真實、自然。本文所實現的是虛擬人在原地踏步、走步和轉身這幾種運動模式之