虚拟人运动控制的关键技术由代写论文中心提供特别整理。更多代写计算机论文下载请联系论文代写专区。
为了使虚拟人的动画更加自然、真实，在计算机动画中，已经发展了很 多技术来实现。其中比较传统的运动控制方法有参数化关键帧技术、过程动 画技术，另外比较常用的有基于物理的仿真技术以及目前在商业产品中比较 流行的运动捕获技术、运动合成技术等。 1参数化关键帧技术 关键帧技术是进行虚拟人运动控制的最早方法，其概念源于早期W么It Disney公司卡通画代写计算机职称论文的制作。在早期的制作过程中，先由高级动画师设计关键 画面，也即所谓的关键帧，然后由助理动画师设计中间帧。在计算机技术还 未进入这一领域时，大量的繁琐的中间帧的工作是由助理动画师手工完成的。 随着计算机图形学的发展，插补取代了设计中间帧的艺术家，中间帧可代写计算机硕士论文以采 用计算机自动生成。关键帧技术最初仅仅用来插值帧与帧之间卡通画的形状， 后来，该技术被发展成为可以用来插值影响运动的任何参数。因此，也称其 为参数关键帧。在应用参数关键帧技术产生虚拟人的运动时，应注意所插值 的参数，否则会产生不恰当的运动。由于关键帧插值不考虑人体的物理属性 以及参数之间的相互关系，因此插值得到的运动不一定是合理的，通常需要 动画师对运动进行仔细的调整。尽管如此，由于关键帧技术的使用简便，因 此仍然是最常用的动画生成方法。 2插补算法 插补算法在实现用关键帧技术产生最终的动画过程中具有很重要的地 位。比较简单的插补方法是线性插补法。采用此方法的动画经常会出现急速 改变的情况，出现这种情况的原因主要是因为运动对象的速度是不连续的。 为了纠正这个现象，通常采用更先进一些的插补技术来产生平滑的插补曲线， 这样就可以使动画看起来很通畅、平滑。利用关键帧技术实现虚拟人的运动 控制时，必须解决以下两个问题，分别是位置插值和朝向插值。 关键帧的位置插值可以由样条代写计算机毕业论文驱动插值和速度曲线插值实现。样条驱动 动画是指先设计好物体的运动轨迹，然后指定物体沿该轨迹运动。通常，物 体的运动轨迹为三次样条曲线，并且由用户交互给出。在利用速度曲线实现 关键帧插值中，物体的运动可由速度曲线来控制。对于给定的时间，先由速 度曲线得到弧长，然后由弧长计算出轨迹曲线上的点，最终实现位置插值。 物体朝向最常见的表示方法为欧拉角。在欧拉角的表示中，物体的朝向通过 绕三个正交坐标轴旋转来表示。由于欧拉角忽略了彼此之间的相互关系，因 此在应用时会导致难以建立任意的朝向等问题。由于欧拉角不是相互独立的， 因此，用欧拉角对物体的两个朝向进行插值，其结果不是唯一的。为了解决 这一问题，引入了角位移方法。在角位移方法中，把旋转表示为角位移的形 式，即一个旋转可以表示为绕计算机专业职称论文一空间轴旋转角。采用角位移这种参数化方式， 有效的克服了欧拉角存在的问题，但这种方法难以解决多个朝向之间的光滑 插值。四元数可表示为矢量和物体的旋转，并且没有冗余信息，它提供了一 种比旋转矩阵更为有效的方法。因此，四元数有效的解决了角位移所不能解 决的问题。在计算机图形学和计算机动画领域中表示物体的旋转和朝向方面， 它显得尤为便利。但是，由于四元数的不易于交互的性质，导致其应用的局 限性。 3逆运动学在关键帧中的应用 逆向运动学也称为目标驱动法，该方法要求用户给定末端影响器的方位 X，然后逆向求解关节链结构的状态矢量，进而求得各关节的空间位置。利 用逆运动方法可以使得关键帧描述起来容易一些。利用逆运动方法动画师可 以很容易的明确关节模型中不同层次的对象的位置。例如，在描述一个人体 的动画时，使动画角色的手和躯干处于一个特别的位置，在知道其位置的情 况下，就可以利用逆运动算法来确定其肘和肩的角度。在一些包括了逆运动 和插补算法的商业的动画软件中通常都设计了专门的工具来实现。在这些工 具的开发中同时也会考虑一些其它的因素，例如平衡保持问题、关节角度的 限制以及四肢与身体的冲突问题等。 若您对计算机毕业论文有所需求，请到计算机论文专区下载http://www.1daixie.com/dxjsjlw/