融合運動捕獲數(shù)據(jù)的動畫設(shè)計方法研究.pdf

1、計算機動畫隨著計算機圖形學(xué)和多媒體技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，已從一個新興產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)。群體動畫作為計算機動畫的一個重要分支，在動漫產(chǎn)業(yè)、游戲娛樂、軍事科研、現(xiàn)實虛擬等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，大規(guī)模場景的視覺震撼效果也吸引了大量的消費人群。
　　近年來，群體動畫設(shè)計通過運動捕獲技術(shù)的快速發(fā)展呈現(xiàn)出新的生機。運動捕獲技術(shù)能夠獲取精確逼真和高難度的人體運動數(shù)據(jù)，從而很好地實現(xiàn)群體動畫中人群運動的真實感效果。另外，人們追求更好

2、的動畫視覺效果和動畫自然真實性，對群體動畫設(shè)計有了更高的要求和期待。研究如何結(jié)合路徑規(guī)劃方法和運動捕獲技術(shù)進行群體動畫創(chuàng)作，提高群體動畫的可視化效果和真實感，具有重要意義。
　　本文主要研究群體動畫設(shè)計路徑規(guī)劃方法和融合運動捕獲數(shù)據(jù)的動畫設(shè)計兩個方面，將圖論算法、A*算法和運動捕獲技術(shù)等相關(guān)理論應(yīng)用在動畫制作中，達到快速、高效、更為真實地呈現(xiàn)群體運動仿真的目標。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下：
　　(1)提出一種基于

3、拓撲結(jié)構(gòu)和A*算法的兩層路徑規(guī)劃算法。首先，基于最小生成樹Prim算法進行在幾何層的全局路徑規(guī)劃。其次，利用并行計算的方法和思路，在全局路徑中的每個結(jié)點區(qū)域內(nèi)進行基于 A*算法的局部路徑規(guī)劃。最后，將計算出的路徑信息拼接成一條完整的運動路徑。在項目組的ACIS+HOOPS+VS2003開發(fā)平臺上生成路徑信息并保存。實驗證明該算法可以方便進行交互，并且很好地提高了群體動畫中路徑規(guī)劃的效率。
　　(2)提出一種融合路徑信息和運動捕獲數(shù)