手部運動重定向與運動連接技術(shù)的研究.pdf

1、在人體動畫的制作過程中，如何模擬真實的手部運動效果一直是困擾動畫制作人員的難題。在常用的手部動畫制作方法中，傳統(tǒng)的逐幀調(diào)節(jié)技術(shù)耗時耗力，并且很難得到自然流暢的動畫效果；而數(shù)據(jù)手套捕獲的運動數(shù)據(jù)量大且?guī)в性肼?，其運動類型也較為單一。因此，研究如何重用現(xiàn)有的手部運動數(shù)據(jù)具有十分重要的意義。本文研究了針對于部運動的運動編輯技術(shù)，實現(xiàn)了不同骨骼長度手模型之間的運動重定向，以及手部動畫片段之間的運動連接。
　　 首先，本文提出了基于碰攛檢

2、測的手部運動重定向技術(shù)，將碰掩檢測的思想應(yīng)用到運動編輯算法中。該方法首先創(chuàng)建了符合運動學(xué)特征的人手模型并為其施加了內(nèi)部約束，即由生理結(jié)構(gòu)決定的關(guān)節(jié)活動范圍，以使重定向后的手部動畫更加真實。由于手部通常與外部環(huán)境中的物體有大面積的接觸，為了消除由于骨骼長度不同而引起的失真現(xiàn)象，對手部的各個指節(jié)和外部物體進行包圍盒碰撞檢測，再根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整運動數(shù)據(jù)，確保重定向后的運動滿足約束條件。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)不同骨骼長度手模型之間的運動重定向，確保生成

3、的的運動保持原始運動的基本特征，并消除了懸空、穿透等失真現(xiàn)象。
　　 其次，本文提出了基于首尾幀差異值的手部運動連接技術(shù)。該方法根據(jù)兩段運動首尾幀之間差異值的大小來計算運動連接需要的時間，使過渡片段的長度達到最優(yōu)。采用球面線性插值的方法插入新的運動幀，使過渡片段更加符合人手真實的運動軌跡。實驗結(jié)果表明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)兩段手部運動之間的無縫連接，保證了過渡片段的流暢自然。
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