類(lèi)人角色的多源運(yùn)動(dòng)重定向.pdf

1、類(lèi)人角色是主流三維動(dòng)畫(huà)作品的靈魂。由于類(lèi)人角色具有風(fēng)格多樣、形態(tài)各異等特點(diǎn)，其骨骼動(dòng)畫(huà)的制作面臨著有效運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲取代價(jià)高以及直接重用困難兩大行業(yè)難題，嚴(yán)重制約了三維動(dòng)畫(huà)的制作效率。為了克服以上困難，改善骨骼動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)行業(yè)流程，本文提出了面向類(lèi)人角色的多源運(yùn)動(dòng)重定向方法，以實(shí)現(xiàn)利用已有有效運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)快速生成新建類(lèi)人角色的多樣化骨骼動(dòng)畫(huà)的全新流程，并對(duì)其中的若干關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展了研究，研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)多源運(yùn)動(dòng)重

2、定向概念及流程的提出
　　傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)重定向技術(shù)是一對(duì)一的運(yùn)動(dòng)映射方法，不能最大化運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的重用率以及增強(qiáng)重定向結(jié)果的多樣性。因此，提出了多源運(yùn)動(dòng)重定向的創(chuàng)新方案，將多個(gè)源角色的運(yùn)動(dòng)映射至一個(gè)目標(biāo)角色，使得本不具有運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)角色可以快速獲得多種多樣的運(yùn)動(dòng)，提高三維動(dòng)畫(huà)的制作效率。
　　(2)基于譜聚類(lèi)的運(yùn)動(dòng)足跡自動(dòng)檢測(cè)方法
　　由于噪聲的存在導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的足跡檢測(cè)困難。現(xiàn)有的足跡檢測(cè)方法或需要人工參與，或難以推廣到

3、運(yùn)動(dòng)角色和類(lèi)型多變的混合運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，提出了一種基于譜聚類(lèi)的足跡自動(dòng)檢測(cè)方法。將腳部運(yùn)動(dòng)特征表示為聚類(lèi)樣本，并設(shè)計(jì)了一種針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的高斯核函數(shù)尺度參數(shù)的自適應(yīng)選擇方法。通過(guò)對(duì)樣本集使用譜聚類(lèi)方法劃分出運(yùn)動(dòng)的足跡幀與非足跡幀，以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)中足跡的自動(dòng)檢測(cè)。
　　(3)異構(gòu)類(lèi)人角色的自動(dòng)運(yùn)動(dòng)重定向方法
　　異構(gòu)角色的骨架映射是運(yùn)動(dòng)重定向中的基礎(chǔ)問(wèn)題之一。針對(duì)已有異構(gòu)骨架自動(dòng)映射方法難以對(duì)差異較大的兩個(gè)類(lèi)人角色實(shí)

4、現(xiàn)合理映射的情況，提出了基于關(guān)節(jié)層次模型的異構(gòu)骨架自動(dòng)映射方法。首先，根據(jù)重要程度對(duì)關(guān)節(jié)進(jìn)行分層，并為不同層次的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)挠成洳呗院陀成浯鷥r(jià)計(jì)算方法。之后，通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)的逐層自動(dòng)映射最終實(shí)現(xiàn)對(duì)骨架整體的自動(dòng)映射。最后，基于骨架映射結(jié)果實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)在異構(gòu)類(lèi)人角色上的重定向。
　　(4)基于進(jìn)化策略的多樣化運(yùn)動(dòng)合成思路的提出
　　針對(duì)運(yùn)動(dòng)重定向方法無(wú)法增加目標(biāo)角色運(yùn)動(dòng)的多樣性的現(xiàn)狀，將目標(biāo)角色運(yùn)動(dòng)看作基因，提出了模擬生物進(jìn)化