運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的處理與編輯技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖形學(xué)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到影視制作、游戲動(dòng)畫(huà)、廣告、醫(yī)學(xué)及教育等領(lǐng)域。運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)以其無(wú)可比擬的真實(shí)感和后期編輯技術(shù)的強(qiáng)大性成為計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的重要手段。但是由于運(yùn)動(dòng)捕獲的成本比較高，所獲取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且只能在特定的環(huán)境下使用，為了使之能夠應(yīng)用在新的場(chǎng)景中，滿足新的用戶需求，必須對(duì)捕獲的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理。因此如何對(duì)運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與編輯成為了當(dāng)前運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的一大研究熱點(diǎn)。
　　

2、針對(duì)原始的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)不利于后續(xù)的運(yùn)動(dòng)編輯的問(wèn)題，提出一種新的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計(jì)算方法，將獲取的運(yùn)動(dòng)三維位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具備完整運(yùn)動(dòng)信息的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。首先建立簡(jiǎn)化的人體骨骼模型，然后利用關(guān)節(jié)點(diǎn)自身在骨架中的結(jié)構(gòu)關(guān)系建立關(guān)節(jié)點(diǎn)在不同坐標(biāo)系下的變換方程，并提出構(gòu)造分解的方法求解旋轉(zhuǎn)矩陣，獲得關(guān)節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，最后存儲(chǔ)為標(biāo)準(zhǔn)的BVH運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)文件，用于驅(qū)動(dòng)三維人體模型。
　　 提出一種基于支撐期的運(yùn)動(dòng)混合算法。首先使用支撐期方法，在需要混合的兩

3、個(gè)運(yùn)動(dòng)之間找到對(duì)應(yīng)的支撐期對(duì)，初步確定兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的混合范圍；然后根據(jù)動(dòng)態(tài)時(shí)間變形技術(shù)，在這個(gè)支撐期對(duì)中，找到最佳的過(guò)渡片段；最后對(duì)選定的范圍進(jìn)行運(yùn)動(dòng)插值，得到最終的結(jié)果。如此，既解決了運(yùn)動(dòng)同步的問(wèn)題，又通過(guò)縮小混合范圍，減小了計(jì)算量，使得創(chuàng)建的過(guò)渡更加光滑和自然，也更加高效。
　　 本文基于以上方法，首先在MFC環(huán)境下完成了運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)；然后利用OpenGL圖形庫(kù)實(shí)現(xiàn)了基于支撐期的運(yùn)動(dòng)混合算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)BVH格式運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)