基于参数化运动合成的运动图构建及其应用

虚拟人运动的可控性和逼真性是虚拟现实应用中追求的重要目标,为了实现对虚拟人的灵活控制,合成出逼真的运动序列,提出了基于参数化运动合成的运动图方法.运动图的结点中存储了具有明确含义的控制参数,通过改变控制参数合成不同的运动片段,可以实现对虚拟人的灵活控制;提出了一种改进的运动融合方法,运动图的边将不同运动片段进行融合,有效的避免了脚步滑动和根关节朝向抖动的产生.根据用户对交互控制和路径轨迹的不同应用需求设计实验,实验结果表明,方法不仅具有较高的控制精度,而且合成的运动序列逼真自然.     

由正交图像造型三维个性化虚拟人体模型

基于正、侧、背面4幅正交人体图像,变形模板人体模型后得到带服饰纹理的个性化虚拟人．以截面环为基本几何元素,给出了模板人体模型的生成和变形方法,建立了截面环和三维人体骨架之间的内在关联;自动提取图像上的人体特征点,生成二维图像上的人体骨架;由三维人体骨架和二维图像上人体骨架之间的对应关系,建立截面环和人体图像之间的对应关系;从人体图像上获取截面环的形状参数,通过参数化变形截面环得到个性化的虚拟人体模型．与已有方法相比,该方法建立在基于特征的参数化框架之上,变形更容易控制,消除了三维模型和二维图像之间对应的不确定性,避免了人体变形中的自交现象,效率高、真实感效果较好．     

一种简化的三阶NFFD变形算法

将基于NURBS的自由空间变形算法(NFFD)应用于工程领域的虚拟人四肢变形的过程中,为了获得变形过程中的逼真性和实时性,在原有算法的基础上,提出了一种简化的三阶NFFD变形算法.该方法从工程应用的角度出发,对控制点的设置进行了规范化,给出了参数化坐标与待变形点之间的明确关系,简化了待变形体参数化坐标的求解过程,使其可以用于虚拟人的四肢变形过程中.实验表明,这种简化算法可以提高计算效率,简化计算过程,保证虚拟人四肢变形过程中的逼真性与实时性,取得较好的变形效果.     

基于加权混合融合变形的虚拟人情感表达

随着相关技术的发展,基于虚拟现实的人机交互技术越来越受到人们的关注。虚拟人作为一种直观的交互对象,在虚拟现实环境中扮演着十分重要的角色。在构建富有亲和力的虚拟人的过程中,制作虚拟人情感表达不可或缺。目前,主流的三维虚拟人情感表达主要依赖设计师手动制作面部表情动画,过程冗长,耗时费力。针对上述问题,该研究提出一种基于加权混合融合变形的虚拟人情感表达生成方法。该方法可以基于任意给定人脸表情图像,估计出三维虚拟人的目标混合形状(blendshape)的系数,进而自动化生成三维人类表情动画。实验结果表明,该方法具有较强的通用性和可迁移性,可有效减轻设计师制作情感表达面部动画时的工作量。     

基于混合感知信息的路径规划模型

针对动态未知环境下的自主虚拟人实时避障问题,提出一种基于混合感知信息的路径规划模型。该模型由全局规划器和局部规划器组成,全局规划器依据已知环境信息先行规划出优化的运动路线,局部规划器通过对人类的规划行为进行分析,建立用于局部动态规划的运动代价评估函数,实现虚拟人在动态未知场景中的智能规划行为。实验结果表明,该模型能保证实时性,模拟符合人类特征的规划 行为。     

基于反馈控制的自主虚拟人感知模型

提出了一种基于反馈控制的自主虚拟人感知模型.该模型首先使用感知过滤器模拟人类器官感知限制,然后设计了环形队列存储感知对象的相关信息来模拟人类的记忆功能,进而利用感知和记忆的结果,对感知过滤器的各项参数进行反馈控制,从而体现感知结果对感知过程的影响.实验结果表明,基于反馈控制的感知模型不仅能够较好地体现人类感知系统的特性,而且能够为自主虚拟人行为控制和决策提供更为真实的环境信息.     

面向广电节目的虚拟人手语合成显示平台研究

基于中国手语合成技术的虚拟人手语视频显示平台技术是一个全新的课题.为了满足广电新闻节目对手势运动流畅性要求,实现了一种上下文相关的手势运动平滑算法,该方法能够充分利用前后两帧的差异来实现手势运动的平滑过渡,其视觉感观效果较传统插值算法更加平滑自然;同时提出了一种基于统计和规则相结合的手势运动重定向算法,在统计方法的基础上针对不同骨架大小以及运动特性进行规则约束,使得标准模型手势运动数据应用到新模型上而不失其准确性;最后,通过扩展基本手语词表达形式并基于alpha融合技术实现了面向广电新闻节目的虚拟人手语合成显示平台并取得很好的结果.     

基于全局和局部路径规划的人群运动研究与仿真

虚拟现实技术是多媒体技术广泛应用后兴起的计算机高新技术。大规模虚拟人群仿真得到了国内外很多学者的关注。大规模的虚拟人群仿真又分为人群绘制和路径规划两个研究方向。本文在复杂的环境中利用全局和局部路径二级规划算法,为大规模的虚拟人群实时规划出一条无碰撞的路径。     

基于Maya关键帧技术的虚拟人行走运动仿真

论文阐述了动画制作中的关键帧方法,人体骨骼关节原理以及分析了人体行走过程的重要特征。在此基础上,作者在Maya软件中运用关键帧技术和逆运动学相结合的方法,详细论述了虚拟人行走动画的制作过程,最终完成人体行走运动的仿真。     

虚拟人几何建模及运动控制方法的研究

对目前虚拟人几何模型建市的几种常用方法进行了阐述,并对它们的优缺点进行了对比分析,同时对走步、跑步等几种典型的运动的控制方法进行了概述和对比研究.