文档介绍：东南大学硕士学位论文摘要摘要随着动作捕捉技术的发展,大量的真实感较强的人体动作捕捉数据已经被生成并且广泛地应用于各个领域:工程项目、军事、医学和游戏等。如何更加方便、高效地利用这些数据生成自然、逼真的虚拟人运动是大家普遍关注的问题。本文通过对动作捕捉系统获取的人体动作数据进行编辑,实现虚拟人动作的再生成;并通过物理方法对受到外力影响的行走虚拟人进行了平衡控制。其主要内容概括如下: (1)对复杂的人体模型进行简化,去除表面信息,仅保留骨架结构,生成一个由16关节和若干骨骼段组成的能反映人体主要运动特征的骨骼结构。(2)运用运动重定向技术,将动作捕捉技术采集的数据文件匹配到本文的人体模型上, 并与OpenGL结合,生成虚拟人动画。(3)开发了虚拟人的动画编辑与合成系统。通过修改人体的空间位置和关节位置,对单个虚拟人动画进行编辑;研究了利用插值技术完成运动连接的方法,并通过实验证明该方法的可行性。实验表明,多帧插值法能够更加真实的对动作进行无缝连接。(4)研究了受外力影响的虚拟人行走的平衡控制方法。基于虚拟人的倒立摆模型提出一种人体的动态平衡检测方法,速度和摆动腿的落地位置来进行平衡控制,利用改进的的PD控制器完成平衡控制后的动作恢复。虚拟人的动态平衡检测技术与传统的平衡检测技术相比,所需参数更少,计算速度更快;速度和摆动腿的落地位置进行平衡控制的方法则可以使双腿快速的恢复至平衡状态:而改进的 PD控制器采用计算机计算了k。和屯,能够使人体更快、更精确的的恢复到原始动作。关键词i虚拟人、运动重定向、动作连接、倒立摆模型、平衡检测、PD控制器东南大学硕士学位论文 Abstract With thedevelopment ofmotion capture technology,a large number ofrealistichuman motion capture datahasbeen made andusedinmany fieldssuch asprojects,military,medical and and more persons expressed concern about how touse thedata tOgenerate natural,realistic virtualhuman movement. Inthispaper,we have editedthehuman motion dam from themotion capture systemand createdthenew alsomake thebalanced e tme with physical methods when they had effected by theextemal main contents arc summarized asfollows: (1)Simplification plex removal thesurface information and retainingonly skeletonstructure,we generate ahuman bone structure with 6joints and bones to reflectmajor animation characteristics. (2)Using motion retargetingtechnology tomatch thehuman model、^,itll thedata file collected fromthe motion bined withtheOpenGL togenerate virtualhuman animation. (3)Developing avirtualhuman animation editingand editing ofthe singleanimation iswithmodifying thespatial locationof thebodyandjointposition,and the motion transition b倒【、)wxmtwo specificanimations isrealizedbykey-frame suggest amethodto嘴more than one key-frame between themodifying animations due tothe Differences indegree ofmovement,and prove thesuperiority o