基于虛擬人技術(shù)的中國手語合成系統(tǒng).pdf

1、手語是聾啞人使用的語言,是一種靠動作和視覺進行交際的特殊語言,在聾啞人的交流、一些特殊的場合(如嘈雜的環(huán)境)和需要保密的情況下都有廣泛的應(yīng)用.手語的識別與合成已經(jīng)成為智能人機接口的一個重要組成部分.中國手語合成系統(tǒng)的研究涉及到很多領(lǐng)域,如模式識別,圖形圖像處理、心理和感知科學、機器人運動學和物理學等等.基于虛擬人技術(shù)的中國手語合成系統(tǒng)可以被廣泛的應(yīng)用到眾多領(lǐng)域如三維手語教學、新聞播報、聾啞人和正常人的交流等,對提高聾人的生活質(zhì)量有著重要

2、的意義.本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:虛擬人的靜態(tài)姿態(tài)編輯技術(shù):在手語表達中手和手臂的運動特點不同,本文對手和手臂的編輯分別進行了研究.本文實現(xiàn)了手形編輯系統(tǒng)用來編輯手形;總結(jié)了HamNoSys表示法中手指的所有姿態(tài)類型并使用手形編輯系統(tǒng)將其存儲起來,簡化了編輯難度,提高編輯效率;在分析了傳統(tǒng)的解析得逆向運動學算法在虛擬人上的不足后,本文提出了改進的逆向運動學算法,以適應(yīng)手臂姿態(tài)編輯的要求,并應(yīng)用這一技術(shù)實現(xiàn)了虛擬人靜態(tài)姿態(tài)編輯系

3、統(tǒng).虛擬人的運動控制技術(shù):為了使手語表達中關(guān)鍵幀的數(shù)目達到最少,本文提出了關(guān)鍵幀的位置必須處在上肢運動的靜止時刻或某些關(guān)節(jié)處在比較明顯的拐點時刻.本文對虛擬人不同自由度的關(guān)節(jié)使用了不同的插值算法.對單自由度和雙自由度關(guān)節(jié)使用了Hermite插值方法,并對算法進行了分析和評價;對三自由度關(guān)節(jié)使用了四元數(shù)的線性插值算法.在這些算法的基礎(chǔ)上,本文實現(xiàn)了虛擬人動畫編輯系統(tǒng),使用此系統(tǒng)來編輯手語動畫并將數(shù)據(jù)存儲到手語庫中.本文在PC機上實現(xiàn)了基于