基于混合遗传算法的人体运动捕获数据关键帧提取

为实现基于最佳关键帧集合的人体运动的紧致表示,提出一种遗传算法与单纯形法结合的人体运动捕获数据关键帧提取方法。以重构误差最小化和压缩率最优为目标,定义适应度函数,度量重构运动与原始运动之间的重构误差,通过关节位置和关节速率加权计算,并考虑数据的运动特性。利用背景知识对初始种群的个体进行优化,保证进化的良好基础和种群的多样性。将遗传算法和局部搜索技术结合,提高算法运行效率和求解质量。实验结果表明,该方法能够高效地从运动捕获数据中提取出最优的关键帧集合,较好地满足运动数据的紧致表示,且能高质量重构其它帧。     

基于关键帧的动画视频检索研究

在分析了动画视频层次化结构的基础上,针对动画视频的特点,重点介绍了基于关键帧的颜色特征提取方法,并将基于关键帧的检索方法应用于动画视频中,实验验证了该检索方法的有效性。     

基于Hermite样条曲线的关键帧插值角色动画

针对角色关键帧动画中的运动平滑性问题,以基于运动捕获数据的角色动画为基础,提出以Hermite样条曲线为基本算法结合四元数球面线性插值算法的方法,对虚拟人体骨骼运动的动画关键帧进行插值,实现虚拟人体角色的动作平滑过渡。经实验证明,本方法实现简单高效,获得的关键帧动画平滑流畅,可广泛用于人体类角色动画的研究。     

视频检索中的关键帧提取技术

关键帧提取技术是实现基于内容的视频检索的关键技术之一。本文对关键帧提取的基本原理、准则和主要的提取方法进行了介绍和分析,指出了当前关键帧提取技术的主要研究方向。     

数据驱动的人体动画合成研究综述

系统地阐述了目前数据驱动的人体动画合成研究现状,介绍了国内外运动数据捕捉技术的发展,着重对现有运动捕捉数据的编辑技术及运动合成方法进行了详细的分析和比较,并阐述各种方法的优缺点,最后展望了数据驱动的人体动画合成技术未来研究的重点和难点.     

基于拉普拉斯分值特征选择的运动捕获数据关键帧提取

针对已有的运动捕获数据关键帧提取方法常常忽略运动数据局部拓扑结构特性问题,提出了一种基于拉普拉斯分值LS特征选择的人体运动数据关键帧提取方法。该方法首先从原始运动数据集中提取两种代表性的特征向量并对其归一化,利用LS算法对组合后的特征向量进行打分和特征权重学习,以获取能够判别性揭示局部运动信息的特征子向量;其次,通过构建综合特征函数并基于极值判别原理,得到初始候选关键帧序列;最后,根据时间阈值约束和姿态相似判别策略,利用改进的k-means算法对候选帧进行聚类筛选,以达到去除冗余关键帧的目的,从而得到最终关键帧序列集合。仿真实验结果表明,该方法提取的关键帧序列具有典型性,能较好地对整体运动捕获数据进行视觉概括。     

基于关键帧的三维人体运动检索

提出一种基于关键帧的三维人体运动检索技术.首先采用骨骼夹角作为对原始运动数据的特征表示并提取运动片断关键帧集合,以此作为原始运动片断的特征表示;然后基于所提取关键帧数据在相似运动片断之间具有一致性的特点,在两两关键帧集合之间建立距离矩阵进行相似度匹配.实验结果表明,与现有大多数基于内容的三维人体运动数据检索方法相比,该方法能够取得更好的时间效率且不依赖于任何预先设定的参数,相对于现有基于关键帧的运动检索技术而言,其能够获得更好的检索效果.     

从运动捕获数据中提取关键帧

在四元数表示下导出了两个旋转之间差异的一种简单形式,将人体各关节上总的旋转变化作为帧间距,设计了一种从运动捕获数据中提取关键帧的高效算法,通过向量的线性插值和四元数的球面线性插值重建了原始动画。实验表明,该算法具有很好的数据压缩效果,而且提取出的关键帧在视觉上对原始动画具有概括力。     

计算机动画关键帧插补技术综述

对计算机辅助动画制作过程中关键帧的插补技术进行了研究。线性插值法通过给定的起始帧和结束帧对应点之间的直线距离算出中间插值帧。移动点约束条件插补法利用随时间空间变化的曲线与彩体上的点相关联，来控制关键帧上对应控制点的轨迹以厦动态特征。骨架插补法是将图形抽象成骨架，然后进行插补。     

基于粒子群的关键帧提取算法

关键帧提取是基于内容的视频检索中的重要一步,为了能够有效地提取出不同类型视频的关键帧,提出一种基于粒子群的关键帧提取算法。该方法首先提取出视频中每帧的全局运动和局部运动特征,然后通过粒子群算法自适应地提取视频关键帧。实验结果表明,采用该算法对不同类型的视频提取出的关键帧具有较好的代表性。     

计算机人脸表情动画技术综述

真实感的计算机人脸表情动画是计算机图形学领域最基本的问题之一。由于其具有广阔的应用前景,引起了越来越多的研究者的关注与极大的兴趣。针对近几十年来该领域的发展状况,对计算机人脸表情动画技术进行综述。通过将人脸表情动画技术分为基于几何学的方法和基于图像的方法,详细阐述并比较了相关的研究成果,分析和讨论了它们的优缺点,并对人脸表情动画技术的未来发展进行了展望。     

Key Probe: a technique for animation keyframe extraction

We present a novel constraint-based keyframe extraction technique, Key Probe. Based on animator-specified constraints, the method converts a skeleton-based motion or animated mesh to a keyframe-based representation. In contrast to previous curve simplification or clustering methods, we cast the keyframe extraction problem as a constrained matrix factorization problem and solve the problem based on the least-squares optimization technique. The extracted keyframes have two uses: they could be used for browsing or they may be blended to reconstruct all other frames of an animation. Our approach is general and suitable for both rigid-body and soft-body animations. Experiments on various types of animation examples show that the proposed method produces remarkable results in terms of quality and compression ratio. Empirical tests also show that our algorithm consistently offers better efficiency than those by principal component analysis (PCA) and independent component analysis (ICA).     

流体动画方法综述

介绍了二维流体和三维流体动画方法。流体动画制作分为两步：流体表面建模和流体绘制。二维流体建模主要采用参数建模方法,基于傅立叶变换原理,合成波动的二维流体表面。三维流体建模一般基于Navier-Stokes流体方程,利用流体内部的速度建立流体表面的方程。流体绘制主要采用光线跟踪方法。流体动画的挑战和发展方向在于：流体动画控制、实时绘制、细节表现。     

一种卡通动画中人物头发运动生成技术研究

介绍了一种新的卡通动画中人物头发运动的混合技术,使动画师们能方便地创作出有吸引力和可控性的头发运动效果,而不需要手工对头发运动表现过程进行逐帧绘制,仅设置好所需的一些关键帧画面。该技术方法演示如何根据给出的手绘卡通人物角色动作配以相应的头发运动效果。这种方法的新颖之处是,既不是简单地插入关键帧来获得头发运动效果,也不是通过物理模拟的方式来生成头发飘逸的动画,而是从动画师预先准备好的少量的作为关键帧草图的头发运动效果,建立物理模拟动画数据库,根据此数据库中头发的运动效果来创建出特定头发运动动画。此方法生成的头发动画分两个阶段完成,首先是在数据库中搜索对应的运动效果画面,然后顺利连接;其次数据库序列的关键帧之间的过渡帧由在动画中运用转移函数生成的插值补充,以实现流畅的头发飘逸动画。     

计算机群体动画中的真实感行为综述

近年来,计算机群体动画在虚拟现实、计算机游戏、在线教育、娱乐和模拟训练等多个领域得到广泛深入的应用。目前群体动画技术中两个关键的研究领域是：1)研究并建立大规模群体运动的仿真模型,即如何实现对群体运动的真实感行为模拟;2）研究群体动画中高质量的可视化效果,即如何将大规模群体运动以三维的方式逼真地展现到虚拟场景中。现在这两个领域的技术研究也得到了一些很好的研究成果。定义了群体运动的概念,并给出了群体动画的引擎框架;对群体运动的真实感行为从其发展历程、模型和关键算法等方面进行了归纳与分析;最后讨论了群体动画真实感行为的发展趋势。     

基于XNA的人体骨骼蒙皮动画关键技术研究

人体骨骼蒙皮动画技术是计算机动画领域研究的热点和难点。针对当前骨骼蒙皮动画中关节断裂、皮肤塌陷、顶点计算量大、执行效率低等问题,首先分析了其原理及实现过程,然后以Visual Studio 2012+XNA4.0为平台,设计实现了一个骨骼蒙皮动画的引擎框架,并采用优化旋转算法、动画混合、GPU更新顶点等关键技术,提高了动画的执行效率,增强了动画的真实感。     

Survey on data-driven industrial process monitoring and diagnosis

This paper provides a state-of-the-art review of the methods and applications of data-driven fault detection and diagnosis that have been developed over the last two decades. The scope of the problem is described with reference to the scale and complexity of industrial process operations, where multi-level hierarchical optimization and control are necessary for efficient operation, but are also prone to hard failure and soft operational faults that lead to economic losses. Commonly used multivariate statistical tools are introduced to characterize normal variations and detect abnormal changes. Further, diagnosis methods are surveyed and analyzed, with fault detectability and fault identifiability for rigorous analysis. Challenges, opportunities, and extensions are summarized with the intent to draw attention from the systems and control community and the process control community.     

计算机动画技术发展研究

本文将国内外计算机动画发挥情况进行了对比,并介绍了目前计算机动画技术发挥在那的现状。     

基于OpenGL的三维人体运动模型实现

虚拟人物造型及人体骨骼动画是虚拟现实技术中一大难点.OpenGL是目前广泛流行的一种三雏图形编程接口,在传统方法中,利用OpenGL对人体动画进行模拟时,由于OpenGL是基于顶点坐标和面片的操作,需要保存动画中每一个关键帧的顶点及面片信息,所以通常要进行大量的计算.而BVH格式的文件提供了关于人体关节的运动信息,这将大大减少动画的计算量.提出了一种基于BVH文件格式的模型实现人体动画的技术,并给出了实验结果.     

浅说3D数字技术对动画工艺的影响

20世纪以来,计算机的蓬勃发展促进了数字技术的快速成长和应用范围的快速扩大。进入21世纪后,数字技术已经成为了能够服务影视创作的成熟的手法和方式,它在给传统的传媒插上数字的翅膀的同时,也给创作者提供了完全不同以往的新平台和想像空间。本文着重阐述了3D数字技术给传统动画创作带来的变革,从而将具有中华民族特色的动画工艺提升到一个新的高度。