反应跟随性人体动作合成系统.pdf

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1、，—_一{＼7-II＼论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：论文作者签名：指导教师签名：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：Author’ssignature：一●■’SUDerVlSOr7SSlgnatUre：ExtemalReviewers：Ex锄iningCommitteeChai印erson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefenc浙江大学硕上学位论文独创性声明浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研

2、究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解迸姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(

3、保密的学位论文在解密后适用本授权书)日学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月浙江大学硕上学位论文摘要近年来虚拟现实、游戏、影视制作等领域对人体动画的需求不断增加，促进了计算机动画技术的快速发展。特别是动作捕获技术的出现，为人们提供了大量真实、丰富的动作数据。然而在捕获越来越多的动作数据的同时，如何利用丰富的动作捕获数据来合成响应外力击打的反应跟随性动作，成了研究的重点。在交互游戏、虚拟现实等应用中都需要虚拟角色对外力的击打做出合理的反应动作。传统的方法使用物理模拟来近似地生成反应动作，但是单纯的物理模拟方法生成出来的动

4、作往往会扭曲失真，不满足人体动作特有的规律。本文的工作是在动作捕获数据的基础上生成响应外力的反应跟随性动作。本文首先使用物理模拟的方法来生成人体被击打后的反应动作，通过建立人体骨架的动力学模型，设置相关的物理参数并由物理引擎模拟人体骨架在物理世界中的运动结果。接着设计并实现了主动控制动作模拟的动作跟踪控制器，用于跟踪目标动作数据的运动轨迹，并能够对外界交互做出响应。最后提出合成具备人体主观意识的反应跟随性动作的解决方案，即使用动力学模拟出来的反应动作从动作捕获数据库中检索出匹配的跟随性动作，再通过动作的连接混合技术把上述动作拼接成一段完整

5、的外力交互反应动作。本文的贡献在于结合了物理模拟方法对外力的正确反应和动作捕获数据的真实人体动作特性，设计并实现了既拥有动作数据的真实感，又能对不可预料的外力做出合理的反应，实时响应外界交互的反应跟随性动作合成系统。关键词：动作捕捉，动作重用，物理模拟，动力学，动作跟踪，生物力学浙江大学硕士学位论文AbstractOvertherecemyears，theincreaSingdemaJldforh啪aIlaJlimationinthefieldsofvinlla．Ireality，Videog锄es，andmoVieindu蛐眵haSgr

6、eatlycomributedtothedeVelopmentofcomputeranimationtecllnologies，especiallythemotionc印turetechnology．ThaJlkstot11emotionc印turetechnology，huge锄oulltOfmotiondatabecomeaVailable．Currently，theresearchfocuseson：howtoreusethemotiondatatosynthesizethere2uctiVeh啪anmotions、vhichrea

7、ctfaitllfullytotlleextemalforces．SuchhndofresearchisofgreatsignificanceaStherolesiIlsuchfieldsaSgamesandvinualrealityarerequiredtoreactfaithmllytotheextemalforces．ThetraditionalapproachproducedsimilarreactiVemotionsbasedonphysica】simulation，howeVer，motionsproducedinthjswa

8、yweresomewhatdistortedornotaccurateenou曲，andmeywerenotinline谢ththelawofhumahmotions．Thispaperaim