面向多骨骼及多风格的行走运动控制器

发布时间：2017-11-07 07:26

  本文关键词：面向多骨骼及多风格的行走运动控制器

  更多相关文章： 物理动画 行走运动控制器 适应性 稳定性 优化

【摘要】：基于控制器的物理运动生成技术近年来一直是计算机动画研究领域的热点和难点。该技术已能够生成视觉上较为真实的运动,然而目前仍存在着角色骨架单一和运动风格不可变的缺陷。这些缺陷导致控制器难以快速适应各类目标需求,阻碍了其应用领域的进一步扩展。为了提高运动控制器的适应性,针对控制器运动生成和优化方法进行研究,提出了一种面向多骨骼及多风格的行走运动控制器及其生成方法,使用一种改进的比例微分控制器,并对控制器中的比例微分系数和目标姿态进行优化。实验结果表明,本文方法的控制器可以生成面向多骨骼和多风格的行走运动,其生成运动稳定性相对于其他方法提高一至两个数量级,且比例微分系数和目标姿态均由优化自动生成,用户只需设定优化目标的初始参数。本文工作主要包括以下内容：(1) 针对基于物理模型和基于控制器的人体运动生成方法的国内外研究现状进行分析,选择Simple Biped Controller作为基础控制器框架,并使用一种改进的比例微分控制器作为预处理。(2) 为了提高控制器面向多骨骼的适应性,基于角色骨骼的几何及质量差异,根据规则对控制器的比例微分系数进行调整,并引入一种基于二分求解的旋转迭代算法对比例微分系数进行优化。(3) 为了提高控制器面向多风格的适应性,提出多个目标函数,从稳定性和风格多样性的角度描述人体行走运动,使用协方差矩阵自适应进化策略对控制器中的目标姿态进行优化。(4) 开发了一套基于控制器的物理运动实验平台,使用模块化的方法组织其功能,并进行了多项实验,对方法进行验证和对比。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273

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本文编号：1151443