網(wǎng)格變形梯度的稀疏局部分解算法研究.pdf

1、隨著三維動畫行業(yè)的發(fā)展，以數(shù)據(jù)驅(qū)動為主的一類動畫制作技術(shù)如3D掃描、動作捕捉等開始被人們廣泛關(guān)注和應(yīng)用。使用這些技術(shù)能夠快速地得到高質(zhì)量的幾何模型和動畫效果，在很大程度上提高了整體三維動畫制作的水平，使得三維動畫產(chǎn)品得到了更為普遍的應(yīng)用。然而，由于捕捉數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，使得人們很難對這些數(shù)據(jù)進行直接、有效的操作和再利用。近年來的許多研究圍繞如何從這些復(fù)雜數(shù)據(jù)集尤其是動畫序列集中計算出一組低維控制參數(shù)，以便用戶可以有效地進行數(shù)據(jù)集的操作、編輯

2、甚至創(chuàng)建出新的網(wǎng)格模型或動畫。
　　目前的相關(guān)研究主要包括特定控制參數(shù)的匹配方法和數(shù)據(jù)的降維計算。前一種方法因其對特定先驗信息的高度依賴使得通用性不高，而后一種方法并不依賴特定模型的預(yù)先信息，能夠自動從數(shù)據(jù)集中計算出一組低維控制參數(shù)，具有較高的通用性。不過由于所采用降維方式的不同，其結(jié)果也好壞不一。傳統(tǒng)的降維方法如PCA、稀疏PCA能夠有效地獲取一組低維控制參數(shù)，但是它們計算出的結(jié)果往往缺乏局部性，難以滿足用戶的實際操作需求。稀疏

3、局部分解是針對這些問題而提出的一種新的降維技術(shù)，它可以從一個網(wǎng)格數(shù)據(jù)的訓(xùn)練集中計算抽取出具有局部意義的變形組件。然而以上方法都存在著一個明顯的缺陷，就是它們都不能很好地處理網(wǎng)格模型中的大旋轉(zhuǎn)變形。
　　本文在這些方法的基礎(chǔ)上提出了一個新的分解技術(shù)，這個技術(shù)結(jié)合了變形梯度的概念和稀疏局部分解方法，通過對變形梯度的處理和稀疏分解從而計算出一類新的低維控制參數(shù)。實驗結(jié)果表明，本文所提出的方法能夠很好地解決傳統(tǒng)降維方法所無法處理的旋轉(zhuǎn)問題