交互式虛擬人運(yùn)動生成的控制算法研究.pdf

1、隨著體育訓(xùn)練、軍事作戰(zhàn)、工程測試、計(jì)算機(jī)游戲以及影視娛樂等行業(yè)對人體動畫需求的日益增加，人們不僅要求虛擬人的運(yùn)動高度真實(shí)，而且希望虛擬人能靈活地與外界交互并具有智能。本文以生成交互式的真實(shí)感虛擬人運(yùn)動為主要研究內(nèi)容，分別對虛擬人運(yùn)動的混合驅(qū)動方式、平衡和保護(hù)動作生成、用戶控制的虛擬人運(yùn)動、目標(biāo)導(dǎo)向的運(yùn)動合成等方面進(jìn)行了較為深入的研究，提出了相應(yīng)的算法和實(shí)現(xiàn)方法，具體研究內(nèi)容包括：
　　 提出一種結(jié)合運(yùn)動捕獲數(shù)據(jù)驅(qū)動和動力學(xué)模擬的

2、混合控制算法。本算法采用了兩個并行計(jì)算進(jìn)程，通過恢復(fù)運(yùn)動數(shù)據(jù)集對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并根據(jù)虛擬人的恢復(fù)動作策略，借助該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對運(yùn)動數(shù)據(jù)庫做預(yù)分類，有效地降低了后續(xù)的搜索范圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法可以驅(qū)動虛擬人在兩種運(yùn)動控制方式之間實(shí)現(xiàn)靈活的切換。
　　 提出一種虛擬人運(yùn)動中受擾的平衡保持和保護(hù)動作生成算法。本算法能快速檢測虛擬人在運(yùn)動中的平衡狀態(tài)，并在虛擬人有摔倒傾向時驅(qū)動虛擬人采取自主的保護(hù)動作以減少倒地對身體造成的傷害。實(shí)驗(yàn)

3、結(jié)果表明，本算法設(shè)計(jì)的平衡保持和保護(hù)動作控制器適合應(yīng)用在交互式游戲及其他實(shí)時人體動畫生成中。
　　 提出一種基于運(yùn)動片斷的交互式虛擬人運(yùn)動生成算法。本算法采用支持向量機(jī)預(yù)測用戶未來的輸入信號，并生成控制策略表，能快速選擇最優(yōu)的下一個運(yùn)動片段并生成最終的交互式人體動畫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法可以獲得較高真實(shí)感的交互式人體動畫，并且控制策略生成的時間-空間開銷均較低。
　　 提出一種目標(biāo)導(dǎo)向的虛擬人運(yùn)動片段優(yōu)化搜索和控制算法。