交互式虛擬人運(yùn)動(dòng)生成的控制算法研究.pdf

1、隨著體育訓(xùn)練、軍事作戰(zhàn)、工程測(cè)試、計(jì)算機(jī)游戲以及影視娛樂等行業(yè)對(duì)人體動(dòng)畫需求的日益增加，人們不僅要求虛擬人的運(yùn)動(dòng)高度真實(shí)，而且希望虛擬人能靈活地與外界交互并具有智能。本文以生成交互式的真實(shí)感虛擬人運(yùn)動(dòng)為主要研究內(nèi)容，分別對(duì)虛擬人運(yùn)動(dòng)的混合驅(qū)動(dòng)方式、平衡和保護(hù)動(dòng)作生成、用戶控制的虛擬人運(yùn)動(dòng)、目標(biāo)導(dǎo)向的運(yùn)動(dòng)合成等方面進(jìn)行了較為深入的研究，提出了相應(yīng)的算法和實(shí)現(xiàn)方法，具體研究內(nèi)容包括：
　　 提出一種結(jié)合運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)模擬的

2、混合控制算法。本算法采用了兩個(gè)并行計(jì)算進(jìn)程，通過恢復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)集對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并根據(jù)虛擬人的恢復(fù)動(dòng)作策略，借助該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫做預(yù)分類，有效地降低了后續(xù)的搜索范圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法可以驅(qū)動(dòng)虛擬人在兩種運(yùn)動(dòng)控制方式之間實(shí)現(xiàn)靈活的切換。
　　 提出一種虛擬人運(yùn)動(dòng)中受擾的平衡保持和保護(hù)動(dòng)作生成算法。本算法能快速檢測(cè)虛擬人在運(yùn)動(dòng)中的平衡狀態(tài)，并在虛擬人有摔倒傾向時(shí)驅(qū)動(dòng)虛擬人采取自主的保護(hù)動(dòng)作以減少倒地對(duì)身體造成的傷害。實(shí)驗(yàn)

3、結(jié)果表明，本算法設(shè)計(jì)的平衡保持和保護(hù)動(dòng)作控制器適合應(yīng)用在交互式游戲及其他實(shí)時(shí)人體動(dòng)畫生成中。
　　 提出一種基于運(yùn)動(dòng)片斷的交互式虛擬人運(yùn)動(dòng)生成算法。本算法采用支持向量機(jī)預(yù)測(cè)用戶未來的輸入信號(hào)，并生成控制策略表，能快速選擇最優(yōu)的下一個(gè)運(yùn)動(dòng)片段并生成最終的交互式人體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法可以獲得較高真實(shí)感的交互式人體動(dòng)畫，并且控制策略生成的時(shí)間-空間開銷均較低。
　　 提出一種目標(biāo)導(dǎo)向的虛擬人運(yùn)動(dòng)片段優(yōu)化搜索和控制算法。