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第 17 卷第 6 期计算机辅助设计与图形学学报 Vol 17 , No 6
2005 年 6 月 JOURNAL PU TER AIDED DESIGN & COMPU TER GRAPHICS J une , 2005
虚拟人骨骼结构的多刚体系统建模方法研究
罗冠郝重阳张雯樊养余
(西北工业大学电子与信息工程研究所西安 710072)
(西安虚拟现实工程技术研究中心西安 710072)
(guanluo @)
摘要提出了一种虚拟人骨骼结构的多刚体系统模型,可有效地克服 DH 表示法只能适用于单链结构的缺陷首
先通过合理的简化与假设,给出了一种 16 关节、39 自由度的虚拟人简化模型;然后将该虚拟人模型抽象成为一个各
肢体间通过机械转动铰相连的多刚体系统;最后引入树模型与低序体阵列来表达虚拟人的骨骼结构分析结果表
明,文中方法除能够自然地表达虚拟人的复杂分支结构外,还可以容易地实现虚拟人模型的任意分辨率扩展,并具
备递归计算的优点,具有广泛的适用性
关键词虚拟人;骨骼模型;树模型;低序体阵列;递归计算
中图法分类号 TP391 41
Research on Skeleton Modeling Method for Virtual Human Based on Multi rigid
body System Theory
Luo Guan Hao Chongyang Zhang Wen Fan Yangyu
( Instit ute of Elect ronic Inf ormation Engineering , Northwestern Polytechnical U niversity , Xi’an 710072)
( Xi’an Research Center of V irt ual Reality , Xi’an 710072)
Abstract A skeleton modeling method for virtual human is presented based on multi rigid body system
theory It can efficiently e the limitations of the DH notation which is only applicable to serial open
chains First , a simplified virtual human model with 16 joints & 39 DOFs is proposed This is based on rea
sonable reduction and assumption on both motion joints and DOFs , and only those key joints and DOFs
which can mostly express the low frequency characteristic