手語(yǔ)韻律驅(qū)動(dòng)的虛擬人頭部動(dòng)畫研究.pdf

1、手語(yǔ)是聾人使用的交際語(yǔ)言，是一種靠動(dòng)作、視覺(jué)進(jìn)行交流的特殊語(yǔ)言。中國(guó)有上千萬(wàn)聾啞人，而手語(yǔ)作為聾啞人的第一自然語(yǔ)言運(yùn)用非常廣泛，在通訊上采用手語(yǔ)交互方式，不僅可以為聾人提供與健聽人一樣便捷的服務(wù)，而且還可以建立聾人與健聽人之間無(wú)障礙信息交流。此外，手語(yǔ)無(wú)障礙信息服務(wù)還有許多重要應(yīng)用價(jià)值。在通信領(lǐng)域，具有手語(yǔ)、語(yǔ)音、文字等多種交互方式的移動(dòng)會(huì)議能在更大程度上滿足人們使用不同交互方式的、隨時(shí)隨地的信息交流需要。在信息服務(wù)領(lǐng)域，具有方便交互方

2、式的手語(yǔ)信息服務(wù)系統(tǒng)能夠極大方便聾人參與各種社會(huì)活動(dòng)。 在聾啞人日常交流中，肢體動(dòng)作不僅表達(dá)一定的心情、感情、性格等多種信息，而且表達(dá)了一定的語(yǔ)義信息。肢體動(dòng)作是人類交流溝通中重要的輔助表達(dá)因素，通常被稱之為“肢體語(yǔ)言”。由于手語(yǔ)屬于視覺(jué)語(yǔ)言，信息的獲取都依靠具體的視覺(jué)觀察，故而肢體語(yǔ)言在手語(yǔ)交流中的重要地位不言而喻。因而，在手語(yǔ)合成系統(tǒng)中，加入虛擬人的頭部運(yùn)動(dòng)，不但可以增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的繪制真實(shí)感，獲得突出的視覺(jué)效果，而且可以輔助

3、表達(dá)手語(yǔ)含義。 本論文結(jié)合目前的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，對(duì)中國(guó)手語(yǔ)的合成中的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)捕獲，數(shù)據(jù)分析，頭部運(yùn)動(dòng)合成等進(jìn)行了深入探索。本文首先介紹了手語(yǔ)中關(guān)于頭動(dòng)研究的現(xiàn)狀，以及頭部運(yùn)動(dòng)研究的方法，提出了本文采用的基于文本標(biāo)注和基于隱馬模型的頭部運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方法，然后介紹了運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及數(shù)據(jù)分析的方法，接著介紹了HMM的基本理論，最后著重給出了語(yǔ)義相關(guān)的頭部運(yùn)動(dòng)合成方法和虛擬人隨機(jī)頭動(dòng)合成方法。 本文的貢獻(xiàn)在于：

4、 1)闡述了中國(guó)手語(yǔ)合成中頭部運(yùn)動(dòng)研究的各項(xiàng)虛擬人仿真技術(shù)：運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)、動(dòng)畫驅(qū)動(dòng)技。 2)對(duì)捕獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)捕獲數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了手語(yǔ)中頭部運(yùn)動(dòng)與手勢(shì)不相關(guān)區(qū)域，基于此區(qū)域計(jì)算中國(guó)手語(yǔ)表達(dá)過(guò)程中手勢(shì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與頭動(dòng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性關(guān)系。 3)提出了文本標(biāo)注頭部運(yùn)動(dòng)合成的方法，并根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)定義了頭部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)文件，建立了語(yǔ)義相關(guān)的頭部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)。 4)分析了頭部與手勢(shì)數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，提出了虛擬人隨機(jī)頭動(dòng)的