骨架驅(qū)動(dòng)的虛擬人皮膚變形及其動(dòng)畫(huà).pdf

1、虛擬人動(dòng)畫(huà)是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)模擬逼真的虛擬人皮膚變形以及栩栩如生的虛擬人動(dòng)作是動(dòng)畫(huà)研究者們追求的目標(biāo)。由于人體構(gòu)造復(fù)雜、皮膚精細(xì)、人體骨架的運(yùn)動(dòng)影響著皮膚變形，因此骨架驅(qū)動(dòng)的虛擬人皮膚變形成為虛擬人動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文通過(guò)改進(jìn)的熱平衡權(quán)重計(jì)算方法和骨骼蒙皮算法實(shí)現(xiàn)了真實(shí)感較強(qiáng)的骨架驅(qū)動(dòng)的虛擬人皮膚變形動(dòng)畫(huà)。
　　本文采用虛擬人表面模型驅(qū)動(dòng)骨架帶動(dòng)皮膚變形。使用3組精度和形態(tài)特征不同的虛擬人模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先

2、，提取模型3DS文件的關(guān)鍵信息獲得虛擬人網(wǎng)格皮膚;然后，通過(guò)特征點(diǎn)提取、模型分割、拓?fù)鋵哟蝿澐值炔僮骶_提取出虛擬人骨架，得到完整的虛擬人表面模型;接著，在熱平衡法的基礎(chǔ)上作適當(dāng)改進(jìn)，通過(guò)判斷皮膚頂點(diǎn)的投影相對(duì)骨骼向量的位置來(lái)確定骨架和皮膚的綁定關(guān)系，并求解熱平衡方程得到皮膚綁定所需的權(quán)重值;最后，結(jié)合對(duì)偶四元數(shù)混合蒙皮算法實(shí)現(xiàn)了逼真的虛擬人皮膚變形動(dòng)畫(huà)。結(jié)果表明，本文制作的虛擬人皮膚變形動(dòng)畫(huà)較為逼真，體現(xiàn)了骨架驅(qū)動(dòng)的虛擬人實(shí)時(shí)皮膚變形