基于Kinect的動(dòng)畫研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、3D動(dòng)畫技術(shù)由于能夠被用于模擬真實(shí)物體的行為方式而具有廣泛的應(yīng)用前景。近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，3D動(dòng)畫廣泛應(yīng)用于廣告、影視、娛樂(lè)、醫(yī)療、游戲、仿真等很多領(lǐng)域。然而，3D動(dòng)畫技術(shù)涉及的技術(shù)范圍廣、難度大、制作成本高、制作周期長(zhǎng)等因素使其應(yīng)用受到很大的限制。關(guān)于3D動(dòng)畫方面技術(shù)的研究探索一直沒(méi)有停止過(guò)，微軟廉價(jià)深度攝像機(jī)kinect的出現(xiàn)，促進(jìn)了動(dòng)作捕獲、識(shí)別、三維重建等方面技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了3D動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展。
　　

2、本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)動(dòng)作識(shí)別領(lǐng)域中人體旋轉(zhuǎn)朝向的問(wèn)題，提出了一種人體旋轉(zhuǎn)朝向識(shí)別的方法。該方法基于kinect深度信息獲取和骨骼追蹤技術(shù)，通過(guò)肩部關(guān)節(jié)點(diǎn)遮擋關(guān)系和人臉跟蹤技術(shù)判斷人體朝向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地判斷人體朝向。⑵提出了基于kinect的模型獲取以及后處理的框架，詳細(xì)講述了KinectFusion的技術(shù)原理，以及開(kāi)源軟件 KinectFusionExplorer獲取模型時(shí)的參數(shù)配置等內(nèi)容，最后通過(guò)實(shí)例介紹

3、了對(duì) Kinect獲取的模型進(jìn)行處理的方法以及對(duì)一些特殊目標(biāo)模型貼圖的一種方法。⑶針對(duì)直接從骨骼點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)重定向的問(wèn)題，本文首先對(duì)提取的骨骼點(diǎn)構(gòu)造具有骨架形態(tài)的最小生成樹(shù)，并基于構(gòu)造的最小生成樹(shù)，獲取末端端點(diǎn)，然后從末端端點(diǎn)中自動(dòng)識(shí)別出具有頭、手、腳語(yǔ)義信息的關(guān)節(jié)點(diǎn)，再通過(guò)已經(jīng)識(shí)別的關(guān)節(jié)點(diǎn)和人體比例信息從骨骼點(diǎn)中提取出其他具有語(yǔ)義信息的關(guān)節(jié)點(diǎn)，最后通過(guò)對(duì)骨架姿態(tài)調(diào)整進(jìn)行運(yùn)動(dòng)重定向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法能夠自動(dòng)化地重用現(xiàn)有的人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，

4、有利于3D人物骨骼動(dòng)畫的自動(dòng)化處理。⑷構(gòu)建了基于Kinect的運(yùn)動(dòng)捕獲原型系統(tǒng)、動(dòng)畫合成系統(tǒng)以及運(yùn)動(dòng)重定向系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)捕獲系統(tǒng)能夠很好地捕獲人體運(yùn)動(dòng)，具有較好的擴(kuò)展性，能夠集成新的運(yùn)動(dòng)識(shí)別技術(shù)。動(dòng)畫合成系統(tǒng)以運(yùn)動(dòng)捕獲系統(tǒng)捕獲的運(yùn)動(dòng)以及 Kinect掃描的模型為輸入數(shù)據(jù)，采用三種不同的動(dòng)作映射方式合成動(dòng)畫，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)能夠很好地用來(lái)創(chuàng)作動(dòng)畫。運(yùn)動(dòng)重定向系統(tǒng)能夠把人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)重定向到任意繪制的骨骼關(guān)節(jié)，使骨骼關(guān)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，在骨骼動(dòng)畫制