虛擬環(huán)境中的虛擬人技術(shù)研究.pdf

1、本文針對(duì)化身的建模、虛擬人的運(yùn)動(dòng)控制、以及包含虛擬人復(fù)雜場(chǎng)景的實(shí)時(shí)繪制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)開(kāi)展研究工作，并就相關(guān)技術(shù)提出改進(jìn)算法。 在化身建模的研究上，本文改進(jìn)了已有定制算法對(duì)模型中相鄰分段豹拼接問(wèn)題。模型定制算法用從照片中提取的外形特征修改通用的模型，獲得一個(gè)既具有方便動(dòng)畫(huà)處理所需的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又反映個(gè)體外觀細(xì)節(jié)的模型。該炎算法對(duì)軟硬件的需求低，但已有算法生成的模模型容易造成運(yùn)動(dòng)時(shí)相鄰分段不能良好拼接。本文提出一種基于軸和切割線的方式來(lái)參

2、數(shù)化分段內(nèi)的點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)鄰接處的點(diǎn)進(jìn)行平滑的局部調(diào)整，保持運(yùn)動(dòng)后的準(zhǔn)確對(duì)接。其他能達(dá)到同樣拼接效果的方法要求通明模型必須具有嚴(yán)格的拓?fù)溥B接關(guān)系，本文算法并沒(méi)有類似限制。 在虛擬人運(yùn)動(dòng)控制的研究上，本文提出了一種實(shí)時(shí)的動(dòng)畫(huà)路徑編輯算法。該算法根據(jù)用戶交互指定的路徑從捕獲的行走動(dòng)畫(huà)數(shù)據(jù)中搜尋合適的幀，并加以重新組織，生成沿該路徑行走的新動(dòng)畫(huà)序列。算法的核心思想是利用運(yùn)動(dòng)圖對(duì)捕獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分割、匹配和重組，然而已有算法中運(yùn)動(dòng)圖的構(gòu)造和搜

3、索算法效率低下，無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)要求。本文算法在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)圖時(shí)聚類相似幀以減少跳轉(zhuǎn)點(diǎn)個(gè)數(shù)，并在搜索時(shí)通過(guò)標(biāo)記和緩存以減少重復(fù)計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該算法可以達(dá)到交互所需的實(shí)時(shí)性要求。 本文還提出了一種自適應(yīng)的實(shí)時(shí)算法來(lái)繪制包含虛擬人的動(dòng)態(tài)復(fù)雜場(chǎng)景。該算法利用可見(jiàn)性裁剪、層次細(xì)節(jié)和圖像綏存等加速算法，并根據(jù)各物體的重要性和總的繪制時(shí)間預(yù)算為場(chǎng)景中的每個(gè)物體選擇臺(tái)適的繪制方案，最終將整個(gè)場(chǎng)景以盡可能商的真實(shí)感繪制出來(lái)。本文算法使用速度等參數(shù)來(lái)