用于动态序列合成的运动纹理模型.pdf

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1、第Z6卷第10期计算机学报Vol.Z6No.10Z003年10月C~INESEJOURNALOFCOMPUTERSOct.Z003用于动态序列合成的运动纹理模型王天树1)1)Z)Z)沈向洋Z)郑南宁李岩徐迎庆1)C西安交通大学人工智能与机器人研究所西安710049)Z)C微软亚洲研究院北京100080)摘要提出了一种新的用于动态序列合成的分层统计模型___运动纹理模型.该模型使用统计方法自动分析动态序列可以合成与原始样本数据统计特性相同的新的动态序列.运动纹理模型是一个两层模型.其中包含的两层分别为基元层和基元分布层.模型中用线性动态系统来表示单个基元.而对基

2、元的统计分布则由相关转移矩阵来描述.该文详细地讨论了如何通过最大似然准则来学习运动纹理模型的方法并描述了如何用运动纹理模型自动合成动态序列的过程.该文通过使用运动纹理模型合成舞蹈动作和视频序列的一些实验验证了该模型的有效性.关键词统计学习;计算机动画;运动分析中图法分类号TP391MotionTextureforDynamicse

3、LaboratorSXi}anJiaotongUnizersitSXi}an710049)Z)CicrosoftResearchAsiaBeiJing100080)AbstractInthispaperWedescribeanovelmodelcalledmotiontextureforsynthesizingcom-plexdynamicseCuencesthatarestatisticallysimilartotheoriginalsampledata.Wedefinemotiontextureasasetofmotiontextonsandtheird

4、istributionWhichcharacterizethestochasticanddy-namicnatureofthesampledata.Specificallyamotiontextonismodeledbyalineardynamicsys-temCLDS)WhilethetextondistributionisrepresentedbyatransitionmatrixindicatinghoWlike-lyeachtextonissWitchedtoanother.Wedesignamaximumlikelihoodalgorithmtole

5、arnthemo-tiontextonsandtheirrelationship.ThelearntmotiontexturecanthenbeusedtogenerateneWanimationsautomatically.OurapproachisdemonstratedbymanysynthesizedseCuencesofvisual-lycompellingdancemotionandvideoseCuences.Keywordsstatisticallearning;computeranimation;motionanalysis一些可以用纹理图像

6、描述的自然现象如烟~水~雾l引言等.这类动态序列包含的共同特性是产生它们的物理机制十分复杂一般很难通过物理分析的方法对在计算机动画制作过程中为了有效模拟动态它们建模.而在另一方面可以很容易收集这类动态场景分析研究场景中包含的动态序列的动态特性序列的样本.这样我们可以利用统计方法分析样本1]十分重要.本文中研究的动态序列包括人体运动~来得到描述序列的统计模型.本文中提出一种新的收稿日期:Z00Z-04-Z4;修改稿收到日期:Z00Z-08-16.本课题得到国家自然科学基金C600Z4301)资助本文是作者在微软亚洲研究院访问期间完成.王天树男1977年生博士目前

7、研究方向为人机接口~机器学习~计算机视觉和计算机动画.E-mail:tsWang!aiar.xtu.edu.cn.郑南宁男1954年生博士教授目前研究方向为智能机器人~计算机视觉~计算机图形学等.李岩男1975年博士研究生目前研究方向为计算机视觉.徐迎庆男博士高级研究员目前研究方向为计算机图形学~机器学习等.沈向洋男博士高级研究员目前研究方向为计算机视觉~计算机图形学等.1Z4Z计算机学报Z003年统计模型.我们可以在动态序列样本上学习模型参元之间的关系9在运动纹理模型中使用一阶马尔可数9并利用模型来合成与原始样本统计特性类似的夫过程描述9这可以表示成一个转移

8、矩阵.使用运动新的动态序列.纹理模型合