文档介绍：西北工业大学
博士学位论文
虚拟人的运动生成及控制技术研究
姓名:罗冠
申请学位级别:博士
专业:信号与信息处理
指导教师:郝重阳
20031201
摘要统,然后引入树模型与低序体阵列来表达虚拟人的骨骼结构。与传统的分支结构;保缓苋菀椎厥迪侄宰钚∪颂迥P偷娜我饩ǘ壤┱埂能力及运动曲线的交互控制能力;同时也比跚呔弑父惫将虚拟人的逆向运动学求解问题转变为一个约束非线性规划问题。通过动人广义李亍走模型的概念;然后通过对虚拟人规范行走模型进行交互控制与受虚拟现实技术飞速发展的驱动和客观应用需求的牵引,虚拟人技术逐渐成为虚拟现实技术的一个重要分支,已经越来越受到人们的重视。对这一前沿性问题的研究已形成新的研究热点。虚拟人是人在计算机生成空间中几何特性与行为特性的逼真表示。虚拟人技术是研究适人化虚拟空间、高度逼真感与沉浸感虚拟环境的重要研究内容,它在为人们解决安全与健康、教育与娱乐以及产品设计等许多重大实际问题时,提供了新方法和新途径。虚拟人的运动生成及控制是虚拟人技术的重要研究方向。本论文对虚拟人的骨骼结构表达、肢体的运动生成及控制等一系列问题进行了系统、深入地研究,取得的创新性成果主要有:岢隽艘恢帜芄还惴罕硐秩死嗷驹硕淖钚∪颂迥P汀B畚耐ü合理地简化与假设,只保留了最能体现人类运动低频特性的关键关节和运动自由度,提出了一种关节、自由度的虚拟人简化模型。仿真结果表明,该模型在保证虚拟人运动逼真性的前提下,不仅有效降低了研究工作的复杂性、提高了虚拟人运动仿真的实时性,而且使得在平台上研究虚拟入的运动生成及控制技术成为可能。岢隽艘恢只诙喔仗逑低衬P偷男槟馊斯趋澜峁沟慕7椒āB文首先将虚拟人抽象成为一个各肢体间通过机械转动铰相连的多刚体系表示方法相比,。与基于三角函数拟合的方法相比,本文方法具有更强的复杂空间运动轨迹的表达的运动轨迹构造与调整能力。岢隽艘恢只谙奘碧荻韧队暗男槟馊诵凶咴硕纳煞椒āB畚态调整每帧的规划时间,可同时达到非线性函数局部线性化和限时求解的双重目的。与传统矩阵广义逆的求解方法相比,本文方法可避免求解过程中的多值问题与奇异性问题;与变尺度法和共轭梯度法相比,本文方法可保证线性收敛,在平台上可基本达到实时效果。岢隽艘恢中槟馊说墓阋逍凶吣P图盎诮换タ刂频男凶咴硕成方法。为表现虚拟人行走运动的多样性与复杂性,论文首先提出了虚拟调整,可以实时生成形态各异的虚拟人广义行走运动。与运动捕捉方法相比,本文方法具有廉价、直观的优点,能够有效提高行走模型的可重用性。摘要
关键词:虚拟现实,虚拟人,运动控制,多刚体系统,行走模型,广义行走模型西北工业大学博士学位论文
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第滦论三维虚拟人技术展和客观应用需求的牵引,人在虚拟环境中的建模与仿真研究已经越来越教育与娱乐以及产品设计等许多重大实际问题时,有许多内容都涉及到对至情感表现,然而结果却往往难以令人满意。其中一个重要原因在于,人这~切使得人物角色动画成为动画制作人员的梦魇。算机完成。这些由计算机控制的自主人物角色具有自己的目标与任务,、二十年