一种具有逼真效果的虚拟人动画生成方法

针对传统的虚拟人动画逼真度低、动画生成复杂、且动画存在飘移现象的问题,提出了一种基于视频关键帧获取运动数据的虚拟人动画生成方法。首先利用线性混合蒙皮算法建立了新的人体几何模型;其次利用正向运动学方法驱动虚拟人的骨骼模型,并利用平移补偿原则消除虚拟人运动中的飘移现象;最终实现了基于双目正交视觉获取关节运动参数的虚拟人动画。实验结果表明,新方法能逼真地模拟真实人体动作,且方法易于实现、实用性强。

联合LBS和Snake的3D人体外形和运动跟踪方法

为了解决基于多目视频轮廓信息的3D人体外形和运动跟踪问题,提出一种联合线性混合蒙皮和Snake变形模型的算法框架.首先建立人物对象的蒙皮模型,以每一帧多目同步视频的轮廓作为输入,采用一种基于剪影轮廓的可视外壳重建算法,使得作为3D特征的可视外壳保持了局部细节且更加光滑;并使用关节型迭代最近点算法进行匹配以捕获出每一帧骨架子空间下的人物3D外形及运动;再一次使用当前帧的多目轮廓信息,让Snake内外力共同作用于人物网格模型上的顶点,使之自由地趋近于目标对象.使用带ground-truth的合成数据进行对比实验的结果表明,该方法因同时使用3D误差约束和2D误差约束,提高了跟踪精度.

三维虚拟人皮肤变形与塌陷部位的调整

针对线性混合蒙皮算法在虚拟人皮肤变形过程中容易产生皮肤塌陷的问题,在用该算法实现人体皮肤变形的基础上提出一种构造二次贝塞尔曲线的方法对塌陷部位进行调整。该方法首先根据模型自身的特点将模型分成不同的截面;其次,在塌陷部位的截面边缘上选取包括两端点在内的三个皮肤顶点来构造二次贝塞尔曲线,以两端点作为该曲线的两个控点,再反求出第三个控点,通过移动第三个控点到达预设点坐标位置以形成新的曲线;最后,在新的贝塞尔曲线上选取与初始塌陷部位截面相同数量的皮肤顶点作为构造皮肤模型的新数据点。实验结果表明,该方法在解决关节部位皮肤塌陷问题方面有显著的效果。