運(yùn)動(dòng)捕捉及運(yùn)動(dòng)編輯技術(shù)研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的興起極大地方便了計(jì)算機(jī)動(dòng)畫創(chuàng)作，但是這種方法也存在一定的問題，如，設(shè)備的使用受到場地的限制、捕捉到的數(shù)據(jù)存在噪音、運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的復(fù)用問題等等。隨著運(yùn)動(dòng)捕獲系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯的技術(shù)的需求也與時(shí)俱來。通過對已有的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，生成可以適用于新環(huán)境的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。 本文首先進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)捕捉的研究，能夠使用由Ascension Technology Corporation生產(chǎn)的、基于電磁場的運(yùn)動(dòng)捕獲設(shè)備(

2、鳥群系統(tǒng))捕獲人體的運(yùn)動(dòng)，并實(shí)時(shí)的控制動(dòng)畫角色的運(yùn)動(dòng)。然后又進(jìn)行了人體運(yùn)動(dòng)重定向、運(yùn)動(dòng)路徑編輯技術(shù)的研究。 本文中的運(yùn)動(dòng)重定向算法提出了新的末端效應(yīng)器調(diào)適機(jī)制來消除直接重定向過程中出現(xiàn)的雙腳懸空及腳步滑動(dòng)現(xiàn)象，重定向后的新運(yùn)動(dòng)可以保持原始運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)屬性。首先，在每一幀上使用末端效應(yīng)器調(diào)適機(jī)制計(jì)算其位置，并作為約束條件；其次，根據(jù)約束條件對動(dòng)畫角色的根關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整過程中保持了所有關(guān)節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度值不變，這樣就可以

3、保持原始運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)屬性。本文的方法采用了按幀編輯的技術(shù)，在每一幀上進(jìn)行固定數(shù)量的計(jì)算，計(jì)算速度能夠達(dá)到實(shí)時(shí)。在編輯過程中，只需人工交互來設(shè)定人體縮放比例，較以前的方法少了很多人工交互過程。 其次，本文中的運(yùn)動(dòng)路徑編輯算法提出了保持足部位置運(yùn)動(dòng)速率不變的算法來解決其中出現(xiàn)的腳步滑動(dòng)現(xiàn)象。首先，逐幀求出原始運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的足部位置，作為初始約束條件，當(dāng)運(yùn)動(dòng)路徑變化后，依據(jù)足部位置運(yùn)動(dòng)速率不變的原則，自動(dòng)更新約束條件，減少了以往方法中的人