复杂三维地形中虚拟人的行走运动模拟研究与实现
发布时间:2018-03-25 19:12
本文选题:角色动画 切入点:有限状态机 出处:《电子科技大学》2013年硕士论文
【摘要】:随着计算机数字媒体技术的发展,三维角色动画在多个领域呈现出越来越重要的发展趋势,包括三维游戏三维动漫广告媒体军事上的仿真训练灾害演练等等,越来越多的使用到了角色动画的仿真技术虚拟角色和游戏场景的交互技术一直是角色动画领域的研究重点,它的效果直接影响着人们对整个动画的认可程度 本文设计并实现了一种对基于运动捕获数据的文件进行虚拟角色的动画特征提取,结合三维场景中的地形信息,设计相应不同的修饰器,让角色可以自动的适应三维场景进行行走控制,并与场景进行交互,它的功能模块包括:使用骨骼动画技术对虚拟角色进行建模,使其成为动画的载体,将载入的BVH动画表现出来设计并实现了一个基于有限状态机的角色行为的交互控制方法,将虚拟角色的不同行为分为不同的状态,每个状态下面对应着一段动画该虚拟角色的行为逻辑可以响应用户的实时交互,也可以由三维场景中的其他因素进行触发改变设计不同的修饰器,不同的修饰器功能不同,,结合场景信息,对当前角色动画进行实时的修改,以完成角色动画和三维场景的交互功能,修饰器可以单独作用,也可以由多个修饰器混合使用,行走控制由IK修饰器的作用和旋转修饰器混合作用,IK修饰器是提取出行走的BVH动画的行走特征,当地形发生变化时,利用逆向运动学关键帧插值技术以及动画混合技术,实时生成适应地形变化的行走动画,而旋转修饰器是控制虚拟角色在行走控制改变角色的运动朝向,两者相结合以此达到角色在复杂地形下的自适应行走控制 本文可以让用户创建出一个角色,并设计角色的逻辑行为,利用运动捕获到的BVH动画数据进行三维场景下的角色自适应行走控制,也能响应和用户的实时交互,该技术可以运用在三维游戏的角色交互中
[Abstract]:With the development of computer digital media technology, 3D character animation is becoming more and more important in many fields, including 3D game, 3D animation, advertising media, simulation, training, disaster drills, etc. More and more use of role animation simulation technology virtual role and game scene interaction technology has been the focus of research in the field of character animation, its effect directly affects the degree of recognition of the entire animation. In this paper, we design and implement a kind of animation feature extraction of virtual character based on motion capture data. Combining with terrain information in 3D scene, we design a different decorator. The role can automatically adapt to the three-dimensional scene for walking control, and interact with the scene. Its function modules include: using skeletal animation technology to model the virtual role, make it become the carrier of animation, An interactive control method of role behavior based on finite state machine (FSM) is designed and implemented by the loaded BVH animation. The different behaviors of virtual characters are divided into different states. The behavior logic of the virtual character can respond to the user's real-time interaction, or it can be triggered by other factors in the 3D scene to change the design of the modifier. Combined with scene information, the current character animation can be modified in real time to complete the interactive function between the character animation and the 3D scene. The modifier can be used separately or mixed by multiple modifiers. Walking control consists of IK modifier and rotary modifier. IK modifier is used to extract the walking feature of walking BVH animation. When terrain changes, inverse kinematics key-frame interpolation technique and animation mixing technique are used. The rotation modifier is to control the virtual character to change the movement direction of the character in the walking control. The combination of the two can achieve the adaptive walking control of the character in complex terrain. In this paper, the user can create a role, design the logical behavior of the role, use the captured BVH animation data to control the role walking in the 3D scene, and can respond to the real-time interaction with the user. This technology can be used in the role interaction of 3D games.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP391.9;TP391.41
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 洪炳熔,贺怀清;虚拟人的步行和跑步运动控制方法的研究[J];高技术通讯;2001年03期
2 杨克俭,刘舒燕,陈定方;分布交互三维视景行为-特征建模方法研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年11期
3 付恺,李春霞,杨克俭,李波;Bump Mapping原理及在OpenGL下的实现[J];交通与计算机;2004年02期
4 袁铨;张建中;张剑平;;基于Hermite样条曲线的关键帧插值角色动画[J];计算机与现代化;2010年08期
5 刘贤梅;赵丹;赵娅;;数据驱动人体动画的关键帧技术研究综述[J];计算机工程与设计;2011年03期
相关硕士学位论文 前3条
1 张晓春;基于自动控制的交互式角色动画模拟[D];电子科技大学;2011年
2 李春霞;IK问题的求解及虚拟人步行运动控制技术的研究[D];武汉理工大学;2004年
3 姜衔;交互式角色动作的自动化合成研究与实现[D];电子科技大学;2010年
本文编号:1664469
本文链接:https://www.wllwen.com/wenyilunwen/guanggaoshejilunwen/1664469.html