真实人物的快速仿真技术研究与应用
发布时间：2021-11-06 05:56
真实人物的快速仿真技术在虚拟游戏、三维电影制作,军事虚拟演练和虚拟社区等方面具有重要的研究价值和商业价值。本文对人物模型的快速骨架提取以及蒙皮算法进行了研究。传统拉普拉斯收缩法和L1测度方法存在骨架收缩不均匀以及对球状模型效果不佳的问题,LBS算法具有皮肤无法有效得到支撑而塌陷的副作用,DQS算法存在关节膨胀的缺陷,本文针对以上缺陷进行了改进,改进如下:本文采用点云收缩和骨架提取同步进行的方式进行骨架提取。局部的拉普拉斯点云收缩方法防止骨架收缩不均。骨架提取的收缩半径是决定骨架提取是否成功的重要判别依据,结合L1测度的中心思想,本文提出了一种基于动态包围盒的骨架提取条件判别方法,用包围盒中心线与点的关系确定骨架提取的终止条件。本文首先计算所有的收缩后的待定点云的包围盒,计算包围盒的与收缩方向垂直的中心线,从包围盒中选取某点,计算该点与中心线的距离,当该距离达到收缩条件后,该点可以确定为提取出的骨架点。然后将该骨架点从待定点剔除,将剩余的所有未提取为骨架点的点进行下一次迭代收缩运算、重新计算包围盒,重复上述过程直到所有的点都收缩处理完毕。在所有骨架提取完成之后,对所有骨架分支进行连接,得...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３线性混合蒙皮算法示意图??
第二章相关技术介绍??的线性组合计算，因此在活动范围较大的关节处可能会出现皮肤网格模型失真的??情况出现。图２－４和图２－５就是两种皮肤变形失真的示意图??关节部位塌陷的原因和裹糖纸效应产生的原因大致相同，都是由于在线性加??权时产生了不必要的缩放和平移，不能保持好皮肤的体积，如图２－４所示，Ｖ，、??Ｖ２分别是顶点受两根骨骼影响后变换得到的位置，通过简单的加权得到位置Ｖ，??但Ｖ在变换后失去了向量长度，Ｖ’的位置才应当是其原本向量长度的位置，因??此产生了塌陷。??图２－４关节塌陷示意图??裹糖纸效应主要发生在关节旋转角度过大的情况下。如图２－５所示，皮肤旋??转剧烈，Ｖ受两段骨骼Ｍ，、Ｍ２的作用，新生成的皮肤顶点Ｖ，可能会失去模型??空间中的向量长度信息
第二章相关技术介绍??的线性组合计算，因此在活动范围较大的关节处可能会出现皮肤网格模型失真的??情况出现。图２－４和图２－５就是两种皮肤变形失真的示意图??关节部位塌陷的原因和裹糖纸效应产生的原因大致相同，都是由于在线性加??权时产生了不必要的缩放和平移，不能保持好皮肤的体积，如图２－４所示，Ｖ，、??Ｖ２分别是顶点受两根骨骼影响后变换得到的位置，通过简单的加权得到位置Ｖ，??但Ｖ在变换后失去了向量长度，Ｖ’的位置才应当是其原本向量长度的位置，因??此产生了塌陷。??图２－４关节塌陷示意图??裹糖纸效应主要发生在关节旋转角度过大的情况下。如图２－５所示，皮肤旋??转剧烈，Ｖ受两段骨骼Ｍ，、Ｍ２的作用，新生成的皮肤顶点Ｖ，可能会失去模型??空间中的向量长度信息
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区域分割的点云骨架提取算法[J]. 晁莹,耿国华,张雨禾,张靖. 计算机工程. 2017(10)
[2]虚拟人骨架驱动皮肤变形的改进的热平衡法[J]. 何青,侯进. 计算机仿真. 2017(09)
[3]一种鲁棒的三维点云骨架提取方法[J]. 王晓洁,周元峰,潘晓,张彩明. 中国科学:信息科学. 2017(07)
[4]基于深度图像序列的虚拟人蒙皮动画算法[J]. 肖安南,张城玮,戴先玉,费婷婷,马银中. 计算机与现代化. 2017(06)
[5]基于改进骨架毛刺剪除的人体关节点定位方法[J]. 张晓宁,王颖. 电子设计工程. 2017(11)
[6]基于Kinect骨骼识别的动画快速制作技术应用[J]. 刘振,姚翠莉,汤镇宁,韩宁,赵亮. 数字技术与应用. 2017(04)
[7]基于肌肉的人体运动仿真研究[J]. 马文超,侯进,曹宁哲. 电视技术. 2017(02)
[8]一种基于空间中轴的骨架提取算法[J]. 武海丽,李彩玲. 新余学院学报. 2016(06)
[9]三维虚拟人皮肤变形与塌陷部位的调整[J]. 黄永坤,侯进,戚福洲. 计算机应用与软件. 2015(09)
[10]基于Kinect深度数据的人体骨架提取[J]. 严利民,李跃. 电子测量技术. 2015(03)
博士论文
[1]基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究[D]. 李中伟.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于位置动力学的骨骼动画蒙皮技术研究[D]. 杨东升.西北农林科技大学 2018
[2]基于点云的骨架特征提取方法研究[D]. 黄彦钊.西北农林科技大学 2018
[3]基于区域分割的三维点云模型骨架提取算法研究[D]. 晁莹.西北大学 2017
[4]骨架驱动的虚拟人皮肤变形及其动画[D]. 何青.西南交通大学 2017
[5]虚拟人体建模和基于关节数据的三维动作重构[D]. 霍子杰.北京化工大学 2016
[6]基于运动捕捉数据的骨骼蒙皮动画设计与实现[D]. 陈小满.华侨大学 2016
[7]基于深度数据的虚拟人重建与蒙皮动画算法[D]. 费婷婷.安徽大学 2016
[8]基于模型分解的虚拟人骨架提取及其动画研究[D]. 甘凌云.西南交通大学 2015
[9]三维点云模型骨架提取算法的研究与实现[D]. 曹嘉.北京交通大学 2015
[10]三种骨骼动画蒙皮算法比较研究[D]. 刘畅.华南理工大学 2014
本文编号：3479296
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３线性混合蒙皮算法示意图??
第二章相关技术介绍??的线性组合计算，因此在活动范围较大的关节处可能会出现皮肤网格模型失真的??情况出现。图２－４和图２－５就是两种皮肤变形失真的示意图??关节部位塌陷的原因和裹糖纸效应产生的原因大致相同，都是由于在线性加??权时产生了不必要的缩放和平移，不能保持好皮肤的体积，如图２－４所示，Ｖ，、??Ｖ２分别是顶点受两根骨骼影响后变换得到的位置，通过简单的加权得到位置Ｖ，??但Ｖ在变换后失去了向量长度，Ｖ’的位置才应当是其原本向量长度的位置，因??此产生了塌陷。??图２－４关节塌陷示意图??裹糖纸效应主要发生在关节旋转角度过大的情况下。如图２－５所示，皮肤旋??转剧烈，Ｖ受两段骨骼Ｍ，、Ｍ２的作用，新生成的皮肤顶点Ｖ，可能会失去模型??空间中的向量长度信息
第二章相关技术介绍??的线性组合计算，因此在活动范围较大的关节处可能会出现皮肤网格模型失真的??情况出现。图２－４和图２－５就是两种皮肤变形失真的示意图??关节部位塌陷的原因和裹糖纸效应产生的原因大致相同，都是由于在线性加??权时产生了不必要的缩放和平移，不能保持好皮肤的体积，如图２－４所示，Ｖ，、??Ｖ２分别是顶点受两根骨骼影响后变换得到的位置，通过简单的加权得到位置Ｖ，??但Ｖ在变换后失去了向量长度，Ｖ’的位置才应当是其原本向量长度的位置，因??此产生了塌陷。??图２－４关节塌陷示意图??裹糖纸效应主要发生在关节旋转角度过大的情况下。如图２－５所示，皮肤旋??转剧烈，Ｖ受两段骨骼Ｍ，、Ｍ２的作用，新生成的皮肤顶点Ｖ，可能会失去模型??空间中的向量长度信息
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区域分割的点云骨架提取算法[J]. 晁莹,耿国华,张雨禾,张靖. 计算机工程. 2017(10)
[2]虚拟人骨架驱动皮肤变形的改进的热平衡法[J]. 何青,侯进. 计算机仿真. 2017(09)
[3]一种鲁棒的三维点云骨架提取方法[J]. 王晓洁,周元峰,潘晓,张彩明. 中国科学:信息科学. 2017(07)
[4]基于深度图像序列的虚拟人蒙皮动画算法[J]. 肖安南,张城玮,戴先玉,费婷婷,马银中. 计算机与现代化. 2017(06)
[5]基于改进骨架毛刺剪除的人体关节点定位方法[J]. 张晓宁,王颖. 电子设计工程. 2017(11)
[6]基于Kinect骨骼识别的动画快速制作技术应用[J]. 刘振,姚翠莉,汤镇宁,韩宁,赵亮. 数字技术与应用. 2017(04)
[7]基于肌肉的人体运动仿真研究[J]. 马文超,侯进,曹宁哲. 电视技术. 2017(02)
[8]一种基于空间中轴的骨架提取算法[J]. 武海丽,李彩玲. 新余学院学报. 2016(06)
[9]三维虚拟人皮肤变形与塌陷部位的调整[J]. 黄永坤,侯进,戚福洲. 计算机应用与软件. 2015(09)
[10]基于Kinect深度数据的人体骨架提取[J]. 严利民,李跃. 电子测量技术. 2015(03)
博士论文
[1]基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究[D]. 李中伟.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于位置动力学的骨骼动画蒙皮技术研究[D]. 杨东升.西北农林科技大学 2018
[2]基于点云的骨架特征提取方法研究[D]. 黄彦钊.西北农林科技大学 2018
[3]基于区域分割的三维点云模型骨架提取算法研究[D]. 晁莹.西北大学 2017
[4]骨架驱动的虚拟人皮肤变形及其动画[D]. 何青.西南交通大学 2017
[5]虚拟人体建模和基于关节数据的三维动作重构[D]. 霍子杰.北京化工大学 2016
[6]基于运动捕捉数据的骨骼蒙皮动画设计与实现[D]. 陈小满.华侨大学 2016
[7]基于深度数据的虚拟人重建与蒙皮动画算法[D]. 费婷婷.安徽大学 2016
[8]基于模型分解的虚拟人骨架提取及其动画研究[D]. 甘凌云.西南交通大学 2015
[9]三维点云模型骨架提取算法的研究与实现[D]. 曹嘉.北京交通大学 2015
[10]三种骨骼动画蒙皮算法比较研究[D]. 刘畅.华南理工大学 2014
本文编号：3479296
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