手势数据驱动的头部运动合成方法

非手部手势是手语表达中不可缺少的一部分,头部运动的实现并与手势进行协同表达是其重要研究内容。对真人手语表演数据中的手势与头部动作之间的关系进行了深入研究,提取二者的动作特征,利用核典型相关分析方法(kernel canonical correlation analysis,KCCA)建立起手势与头部动作之间的预测关系模型。动画合成结果以及评价实验表明,KCCA方法能更好地刻画手势与头部动作的协调性,实现虚拟人行为动作合成的逼真性。     

虚拟人机关系下数控机床造型设计研究

数控机床是现代制造业中体现制造业与信息化融台的重要装备,该产品的美观、个性、宜用性及舒适性逐渐成为市场和用户考虑的重要因素。本文探索了利用虚拟人机技术,结合人机工程学和计算机辅助设计相关理论设计、校验数控机床外观的方法,着力构建起操作者与数控机床之间的和谐关系。     

基于可操作度的虚拟人手部避障运动控制算法

研究复杂作业环境中虚拟人手部避障运动的高精度控制问题,问题的关键是解决虚拟人手的设计.为了灵活操作能在操作的末端临时变换姿态,给控制过程中手臂转动路线,速度,加速度等参数的控制带来较大困难.传统的控制方法通过增加控制自由度来解决这个问题,但是一旦自由度增加,会带来冗余控制影响,弊端较为明显.提出一种采用可操作度矩阵的逆向运动学控制算法,引入可操作度模型进行肢体末端效应器运动路径的生成,与HAL链IK分析求解方法相结合,实现了真实感较强的肢体实时运动控制.通过仿真和动作捕获实验验证了算法的有效性,可应用于人机工程仿真中的避障控制和干涉检查.     

基于虚拟人的汽车内饰造型草图设计方法研究

基于当前汽车内饰造型草图设计中存在的问题,引入虚拟人技术生成造型草图设计的辅助模板,建立了基于辅助模板的造型草图设计新方法,并将设计方法进行设计实践,用实际效果验证理论,从而为汽车内饰设计师提供了一种快捷而有效的技术支持方案。     

分割虚拟人切片数据的SVM多类分割方法*

针对虚拟人切片数据量大、解剖结构复杂等特点,对分割虚拟人切片图像的基于二叉树SVM多类分割方法进行研究.基于二叉树的SVM多类分割方法较其他SVM多分类方法更符合人们分割虚拟人切片图像的习惯,而且能获得较高的分割性能和质量.通过对该方法的性能分析,为组织高效的二叉树SVM多类分割方法提供了理论支持.     

具有避障能力的虚拟人姿态优化算法

为了解决复杂环境下的虚拟人运动控制问题,提出一种基于人工势场的具有避障能力的虚拟人姿态优化算法.首先在虚拟环境中根据目标和障碍物建立人工势场,并对虚拟人运动链末端进行无碰撞路径规划;其次将规划后末端每个中间位姿的逆运动学计算问题表示为带位姿和无碰撞约束的舒适度函数优化问题,并进行求解;最后得到虚拟人运动过程中一系列连续的无碰撞姿态,实现自行避障的虚拟人运动控制.通过实例测试验证了文中算法的有效性,该算法可应用于复杂环境下的虚拟人动画和人机工程仿真.     

基于Poser模型的三维人体建模方法

人体真实感建模是虚拟人研究领域的一项重要内容。该文提出一种基于模型的快速人体建模方法。人体几何模型的皮肤层由多边形网格组成的表面表示,骨架层建模采用H-Anim标准,并针对Poser软件输出的人体模型缺乏关节点数据问题,给出一种骨架提取算法。人体运动模型应用机器人运动学方法,由骨架层驱动皮肤层实现。在VC++平台上实现对不同姿势下人体模型的骨架提取,仿真了敬礼过程中手臂的运动,验证了该方法的可行性。     

基于GPU的虚拟经络系统构建的研究

在GPU渲染及虚拟人理论基础上建立一个包含人体脏腑结构、骨骼和穴位的虚拟经络的研究系统.分析系统的整体结构,并阐述系统各模块的具体实现,内容包括模型获取、模型操作、穴位拾取算法和GPU渲染,最后通过GPU渲染与传统方式渲染的比较,给出实验结果.     

AOP在虚拟行为建模中的应用研究

该文介绍了对面向方面的思想和编程方法以及目前虚拟现实中各种行为造型的方法,并研究了AOP（Aspect Oriented Pro—gramming）思想应用到行为造型中的方法,将行为视为虚拟现实实体对象的方面,动态添加到实体对象中。最后阐述了在X3D中实现基于AOP的行为造型的方法和关键技术。还阐述了基于AOP的行为造型方法的在实际项目中的应用情况,充分验证了该方法的实用性和有效性。     

虚拟人运动中受扰的平衡保持算法

为了更加真实且实时地模拟运动中虚拟人恢复平衡的反应动作,提出一种针对受到外界作用力扰动的虚拟人平衡保持算法.首先通过虚拟人质心位移和速度来判断平衡性;然后借助生物力学的研究成果设计了具有人体特性的虚拟人运动受扰后的平衡保持方法,并用动力学进行模拟,驱动虚拟人完成平衡恢复.实验结果表明:该算法计算效率高,符合人体的生物力学特性,并且具有良好的交互性与较好的视觉效果,适用于虚拟人动画合成.