類人角色的多源運動重定向.pdf

1、類人角色是主流三維動畫作品的靈魂。由于類人角色具有風(fēng)格多樣、形態(tài)各異等特點，其骨骼動畫的制作面臨著有效運動數(shù)據(jù)獲取代價高以及直接重用困難兩大行業(yè)難題，嚴(yán)重制約了三維動畫的制作效率。為了克服以上困難，改善骨骼動畫設(shè)計的傳統(tǒng)行業(yè)流程，本文提出了面向類人角色的多源運動重定向方法，以實現(xiàn)利用已有有效運動數(shù)據(jù)快速生成新建類人角色的多樣化骨骼動畫的全新流程，并對其中的若干關(guān)鍵問題開展了研究，研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　(1)多源運動重

2、定向概念及流程的提出
　　傳統(tǒng)的運動重定向技術(shù)是一對一的運動映射方法，不能最大化運動數(shù)據(jù)的重用率以及增強重定向結(jié)果的多樣性。因此，提出了多源運動重定向的創(chuàng)新方案，將多個源角色的運動映射至一個目標(biāo)角色，使得本不具有運動的目標(biāo)角色可以快速獲得多種多樣的運動，提高三維動畫的制作效率。
　　(2)基于譜聚類的運動足跡自動檢測方法
　　由于噪聲的存在導(dǎo)致了運動捕捉數(shù)據(jù)的足跡檢測困難?，F(xiàn)有的足跡檢測方法或需要人工參與，或難以推廣到

3、運動角色和類型多變的混合運動數(shù)據(jù)庫。因此，提出了一種基于譜聚類的足跡自動檢測方法。將腳部運動特征表示為聚類樣本，并設(shè)計了一種針對不同運動數(shù)據(jù)的高斯核函數(shù)尺度參數(shù)的自適應(yīng)選擇方法。通過對樣本集使用譜聚類方法劃分出運動的足跡幀與非足跡幀，以實現(xiàn)對運動捕捉數(shù)據(jù)中足跡的自動檢測。
　　(3)異構(gòu)類人角色的自動運動重定向方法
　　異構(gòu)角色的骨架映射是運動重定向中的基礎(chǔ)問題之一。針對已有異構(gòu)骨架自動映射方法難以對差異較大的兩個類人角色實

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)骨架自動映射方法。首先，根據(jù)重要程度對關(guān)節(jié)進行分層，并為不同層次的關(guān)節(jié)設(shè)計適當(dāng)?shù)挠成洳呗院陀成浯鷥r計算方法。之后，通過對關(guān)節(jié)的逐層自動映射最終實現(xiàn)對骨架整體的自動映射。最后，基于骨架映射結(jié)果實現(xiàn)了運動數(shù)據(jù)在異構(gòu)類人角色上的重定向。
　　(4)基于進化策略的多樣化運動合成思路的提出
　　針對運動重定向方法無法增加目標(biāo)角色運動的多樣性的現(xiàn)狀，將目標(biāo)角色運動看作基因，提出了模擬生物進化