导读:本文包含了蒙皮骨骼论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:蒙皮,形变,四面体剖分,位置动力学
蒙皮骨骼论文文献综述
杨东升[1]（2018）在《基于位置动力学的骨骼动画蒙皮技术研究》一文中研究指出骨骼动画技术在游戏、动画和电影中的应用十分广泛,骨骼动画的出现减轻了动画工作者的负担,提高了动画的制作效率。当前主流的骨骼动画蒙皮算法为线性混合蒙皮算法和对偶四元数蒙皮算法,然而这些算法在视觉效果上仍有很多缺陷,如线性混合蒙皮算法会导致皮肤塌陷和“糖纸”效应,对偶四元数蒙皮算法会在关节处产生皮肤肿胀,对视觉效果造成影响,这些都需要后期的人工修复,修复过程费时费力。因此,如何构建高效且蒙皮效果好的方法是骨骼动画中亟待解决的问题。本文在分析了常用骨骼动画蒙皮方法的基础上,研究了基于位置动力学的骨骼动画蒙皮方法,该方法具有稳定、快速、易于控制的特点。本文将位置动力学方法与能量约束方法相结合,对线性混合蒙皮算法进行优化,以达到更好的蒙皮效果。主要做了以下几个方面的工作:(1)针对模型网格文件不含体积信息的问题,在蒙皮之前对模型进行Delaunay四面体剖分,把模型分成更小的单元且使其具有体积信息,可以用于实施基于位置动力学的体积约束以及能量约束。(2)针对线性混合蒙皮算法会使角色模型产生皮肤塌陷和“糖纸”效应的问题,使用位置动力学方法对模型施加拉伸约束和体积约束,使模型顶点的位置得到修复,从而减小在角色形变过程中的皮肤损失问题,呈现出更好的视觉效果。(3)针对位置动力学方法收敛速度较慢的问题,提出基于位置的能量约束方法来进行优化,提高位置动力学方法的收敛速度,从而提高系统整体的蒙皮速度。实验结果表明,本文提出的方法可以改善线性混合蒙皮算法的蒙皮效果,解决体积损失的问题,同时,本文所提出的方法具有较高的蒙皮效率。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-05-01）
陈小满[2]（2016）在《基于运动捕捉数据的骨骼蒙皮动画设计与实现》一文中研究指出近年来,随着计算机软硬件技术的快速发展,各种叁维虚拟人物角色动画和游戏在人们日常生活和休闲娱乐中逐渐占有着越来越重要的地位。计算机叁维虚拟人物角色动画已经成为计算机动画技术、虚拟现实和增强现实的核心技术,而通过叁维虚拟人物角色来模拟现实中人类的真实动作和行为,即叁维虚拟人体模型的动态仿真技术已经成为当前信息领域学术界和工业界研究与应用的热点问题。如何能够更逼真地模拟人体运动有叁个关键的问题:1)叁维虚拟人体建模技术;2)运动和行为控制技术;3)骨骼皮肤绑定技术。基于此,本文主要研究叁维虚拟人的建模技术,并基于ASF/AMC运动捕捉数据,提出一种骨骼皮肤绑定的方法,使得运动数据可以驱动叁维虚拟人模型,实现动画仿真效果。(1)本文对ASF/AMC运动捕捉数据文件进行详细的解析与说明。ASF文件定义了虚拟人骨骼的初始模型,基于此,本文建立了虚拟人骨骼模型,该模型包括31个关节点和对应的30段骨骼,并建立了关节点的树形拓扑结构;AMC文件则定义了虚拟人运动的关键帧序列。此外,通过Maya软件构建了虚拟人的皮肤模型,该模型是由大量具有一定拓扑关系的皮肤顶点所组成的多边形网格构成,并采用贴图技术对皮肤模型进行贴图,使之更加形象逼真。(2)本文提出了一种虚拟人皮肤顶点权重计算方法。在将所建立的皮肤模型和骨骼模型进行初始姿态匹配之后,提出骨骼包围盒的思想,对骨骼在皮肤模型上的影响区域进行划分,然后使用“骨骼投影方向线性渐变”的方法来计算皮肤顶点受骨骼影响的权重值,从而使模型表面相邻的两个顶点的权重过渡平滑,使运动数据可以正确驱动虚拟人模型皮肤变形。(3)本文重点研究了基于ASF/AMC运动捕捉数据的多边形网格皮肤模型的蒙皮算法,主要采用线性混合蒙皮算法(LBS)和对偶四元数混合蒙皮算法(DQBS)对骨骼蒙皮动画进行实现。首先,本文采用LBS算法实现蒙皮效果,发现在运动数据的驱动下会产生“塌陷”和“裹糖纸”等皮肤失真现象。对这种现象进行分析,其产生的原因是由于直接对刚性变换矩阵进行直接线性加权混合后的矩阵不能保证刚性,不能保证皮肤体积。因此本文又采用DQBS算法对上述缺陷进行改进,解决了LBS算法的不足,最后对这两种算法的实现效果进行了对比分析。(4)本文使用C++语言开发了一套仿真程序,并通过ASF/AMC运动捕捉数据驱动所建立的叁维虚拟人体模型进行皮肤变形实验。实验结果表明,本文采用的虚拟人体模型构造、皮肤顶点权值算法以及DQBS蒙皮算法在相互协同的作用下能实现较好的动画效果。(本文来源于《华侨大学》期刊2016-06-03）
刘畅[3]（2014）在《叁种骨骼动画蒙皮算法比较研究》一文中研究指出在动画领域中，骨骼动画技术是目前应用最广泛的实时角色动画技术之一。其核心思想是构建一副具有层次结构的骨架，在骨架上附着一层由平面片或曲面片组成的叁维表面网格（皮肤），为以骨架定义动画数据，用骨架来驱动皮肤运动。骨骼动画的蒙皮算法是骨骼动画技术的核心内容。蒙皮算法又称为骨骼与皮肤的绑定算法或骨骼子空间变形法(Skeletal Subspace Deformation, SSD)。好的蒙皮算法能够节约机器内存、提升运算速度、提供高真实感的动画效果。目前运用较为广泛的蒙皮算法有线性混合蒙皮算法、球面混合蒙皮算法和双四元数蒙皮算法。本文对上述叁种蒙皮算法进行比较研究。首先是叁种算法的原理描述；其次是叁种算法的优缺点讨论与分析；最后在骨骼蒙皮系统上对叁种方法进行初步的实验对比。验证了以下结论：线性混合蒙皮算法简单易实现，但存在皮肤扭曲和塌陷的失真现象；球面混合蒙皮算法消除了线性混合蒙皮算法的失真缺陷，但需计算顶点的旋转中心，计算复杂度较高；双四元数线性混合算法简单且实现效果好，计算也比球面混合蒙皮算法简单。(本文来源于《华南理工大学》期刊2014-05-30）
王红霞[4]（2014）在《骨骼蒙皮动画关键帧插值算法的研究》一文中研究指出目前3D模型动画在影视、游戏等领域得到了广泛的应用,其基本原理是模型中各顶点的位置随着时间的变化而改变,主要分为Morph动画,关节动画和骨骼蒙皮动画(Skinned Mesh)。骨骼蒙皮动画很好地解决了接缝问题,并因其逼真、灵活的交互效果而广受欢迎。本文以智慧城市建设中叁维网络教学平台为应用背景,对3D动画中的骨骼蒙皮动画技术原理进行了详细的阐述和分析。并对几种关键帧插值算法进行了比较,期望能更好的改善画面质量,同时提高骨骼蒙皮动画的运行速度,从而优化网络教学平台的视觉效果。(本文来源于《光电工程》期刊2014年05期）
李懿,罗建勋,陈卫东,郑筱祥[5]（2014）在《基于蒙皮骨骼的虚拟手交互碰撞模拟方法》一文中研究指出为了提高利用虚拟手交互模拟技术提供的视觉信息反馈真实感,在现有的碰撞及模拟交互方法的基础上,设计并实现简单、易用的虚拟手交互过程碰撞模拟方法.该方法采用的模拟形体结合刚体和可变形体,在碰撞和模拟过程中可以有效地保持渲染形体和模拟形体间的一致性.实验结果表明,采用该方法能够提供具有真实感的虚拟手交互模拟视觉信息反馈,有效地避免虚拟手和物体间的穿透,也能够保证一定的计算效率,可以满足相关应用研究的需要.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2014年01期）
张沙沙[6]（2013）在《基于骨骼蒙皮动画的虚拟人手势合成技术的研究》一文中研究指出虚拟人手势合成技术在聋哑人的很多领域都有广泛应用。本文研究了虚拟人运动控制的方法以及骨骼蒙皮动画的原理。利用3dsmax、poser等建模软件对虚拟人模型进行创建,在XNA游戏引擎中,实现了对虚拟人手势等的控制。该种运动控制方式不受动作片段的影响,可以广泛应用于虚拟人运动控制中。(本文来源于《计算机光盘软件与应用》期刊2013年07期）
潘军,孙少斌,林学华,张诗楠[7]（2013）在《基于XNA的人体骨骼蒙皮动画关键技术研究》一文中研究指出人体骨骼蒙皮动画技术是计算机动画领域研究的热点和难点。针对当前骨骼蒙皮动画中关节断裂、皮肤塌陷、顶点计算量大、执行效率低等问题,首先分析了其原理及实现过程,然后以Visual Studio 2012+XNA4.0为平台,设计实现了一个骨骼蒙皮动画的引擎框架,并采用优化旋转算法、动画混合、GPU更新顶点等关键技术,提高了动画的执行效率,增强了动画的真实感。(本文来源于《计算机时代》期刊2013年03期）
张凯[8]（2011）在《基于骨骼蒙皮的2D人体变形技术的设计与实现》一文中研究指出2D图像变形技术是近几年图像领域的研究热点,主要应用在影视娱乐,医学图像处理,虚拟现实,动画制作等方面。随着图像处理技术不断创新,叁维技术的迅猛发展,使得图像变形技术越来越受到研究人员的关注。本文基于移动最小二乘图像变形技术,并进一步结合3D骨骼蒙皮动画技术对2D人体进行姿态变形研究。本文通过分析计算机图像变形技术的国内外研究现状,着重对基于移动最小二乘图像变形技术(Moving least squares)进行研究讨论。该方法用一系列点或者线段对图像进行仿射变换、相似变换以及刚性变换,并通过与用户进行交互达到图像变形的目的。但是由于人体特有的拓扑结构,单纯的针对2D人体图像进行变形难免会存在变形失真问题,使得变形结果与理想情况存在差异。针对移动最小二乘图像变形技术用于人体变形存在的问题,本文应用骨骼蒙皮技术对人体变形算法进行改进。结合人体构成特点,首先将人体骨架分为18块骨骼进行建模,并根据人体各关节之间的约束性进行骨骼运动限制,使得人体运动更加逼真,符合生物学原理。然后用骨骼绑定算法,将3D模型网格与骨骼绑定,通过骨骼运动带动人体运动,并最终将构建的3D骨骼蒙皮模型结合移动最小二乘算法,对2D人体姿态运动进行限制约束,达到人体变形效果。最后应用OGRE图像处理引擎,结合Visual C++平台实现2D人体变形系统。(本文来源于《大连理工大学》期刊2011-09-30）
陈芬,林学华,赵清华[9]（2011）在《基于骨骼蒙皮动画的叁维虚拟士兵研究》一文中研究指出虚拟士兵在战场仿真中被广泛运用,是叁维虚拟战场中重要的仿真实体,其逼真的战术动作以及其智能的决策行为可有效地增加战场的沉浸感。介绍了虚拟士兵的运动控制方式和骨骼蒙皮动画的技术原理,利用Poser、3DS MAX建模软件进行虚拟士兵模型创建,并在XNA环境下实现模型的绘制和走、跑、卧倒、匍匐、持枪冲锋、射击等基本战术动作的运动控制,可广泛应用于下一步的军事对抗模拟系统中。(本文来源于《安徽电子信息职业技术学院学报》期刊2011年03期）
李端[10]（2010）在《基于骨骼蒙皮模型的叁维人体与服装对象的姿态联动》一文中研究指出在虚拟试衣系统中,虚拟叁维人体与叁维服装的动态仿真技术不仅能提高用户的体验乐趣,而且能更好的表现服装的特性,因此这项研究具有重要的研究价值和应用前景。本文选择了骨骼蒙皮动画作为虚拟试衣系统中叁维人体模型动态仿真的实现基础。我们利用动作捕捉技术生成具有继承关系的驱动骨骼。蒙皮数据通过叁维扫描模型获得,利用姿态同步技术将人体与服装结合。利用骨架节点和肢体分界点做为权重边界的划分依据。为了使驱动骨骼与叁维人体,叁维人体与叁维服装姿态同步,我们首先利用人体分割技术,对叁维人体按照其生理特征分为六个部分:左腿,右腿,左臂,右臂,头部和躯干,然后从中提取人体姿态骨架。之后,使用骨架重合技术,将驱动骨骼与人体姿态进行同步,使用仿射变换技术,将人体姿态与服装姿态进行同步。由于使用了动作捕捉数据,所以虚拟人的骨骼和动作捕捉文件(模板骨骼)应该相互重合。在骨骼重合中,我们首先利用在人体分割时得到的叁维人体肢体长度,将驱动骨骼与人体初始姿态骨骼相应的肢体长度重合,然后利用仿射变换技术,将驱动骨骼与人体骨骼的姿态重合。为了平滑皮肤,我们使用模拟热平衡效应分配权重,根据骨骼节点到影响皮肤顶点的距离渐变的分配权重。实验结果表明,本文提出的方法,能有效地使用动作捕捉文件来实现叁维人体与服装对象姿态联动的着装模拟效果。从而为在虚拟试衣系统中大量生成着装人体动画提供了简便,快速的方法。(本文来源于《东华大学》期刊2010-01-01）
蒙皮骨骼论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,随着计算机软硬件技术的快速发展,各种叁维虚拟人物角色动画和游戏在人们日常生活和休闲娱乐中逐渐占有着越来越重要的地位。计算机叁维虚拟人物角色动画已经成为计算机动画技术、虚拟现实和增强现实的核心技术,而通过叁维虚拟人物角色来模拟现实中人类的真实动作和行为,即叁维虚拟人体模型的动态仿真技术已经成为当前信息领域学术界和工业界研究与应用的热点问题。如何能够更逼真地模拟人体运动有叁个关键的问题:1)叁维虚拟人体建模技术;2)运动和行为控制技术;3)骨骼皮肤绑定技术。基于此,本文主要研究叁维虚拟人的建模技术,并基于ASF/AMC运动捕捉数据,提出一种骨骼皮肤绑定的方法,使得运动数据可以驱动叁维虚拟人模型,实现动画仿真效果。(1)本文对ASF/AMC运动捕捉数据文件进行详细的解析与说明。ASF文件定义了虚拟人骨骼的初始模型,基于此,本文建立了虚拟人骨骼模型,该模型包括31个关节点和对应的30段骨骼,并建立了关节点的树形拓扑结构;AMC文件则定义了虚拟人运动的关键帧序列。此外,通过Maya软件构建了虚拟人的皮肤模型,该模型是由大量具有一定拓扑关系的皮肤顶点所组成的多边形网格构成,并采用贴图技术对皮肤模型进行贴图,使之更加形象逼真。(2)本文提出了一种虚拟人皮肤顶点权重计算方法。在将所建立的皮肤模型和骨骼模型进行初始姿态匹配之后,提出骨骼包围盒的思想,对骨骼在皮肤模型上的影响区域进行划分,然后使用“骨骼投影方向线性渐变”的方法来计算皮肤顶点受骨骼影响的权重值,从而使模型表面相邻的两个顶点的权重过渡平滑,使运动数据可以正确驱动虚拟人模型皮肤变形。(3)本文重点研究了基于ASF/AMC运动捕捉数据的多边形网格皮肤模型的蒙皮算法,主要采用线性混合蒙皮算法(LBS)和对偶四元数混合蒙皮算法(DQBS)对骨骼蒙皮动画进行实现。首先,本文采用LBS算法实现蒙皮效果,发现在运动数据的驱动下会产生“塌陷”和“裹糖纸”等皮肤失真现象。对这种现象进行分析,其产生的原因是由于直接对刚性变换矩阵进行直接线性加权混合后的矩阵不能保证刚性,不能保证皮肤体积。因此本文又采用DQBS算法对上述缺陷进行改进,解决了LBS算法的不足,最后对这两种算法的实现效果进行了对比分析。(4)本文使用C++语言开发了一套仿真程序,并通过ASF/AMC运动捕捉数据驱动所建立的叁维虚拟人体模型进行皮肤变形实验。实验结果表明,本文采用的虚拟人体模型构造、皮肤顶点权值算法以及DQBS蒙皮算法在相互协同的作用下能实现较好的动画效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
蒙皮骨骼论文参考文献
[1].杨东升.基于位置动力学的骨骼动画蒙皮技术研究[D].西北农林科技大学.2018
[2].陈小满.基于运动捕捉数据的骨骼蒙皮动画设计与实现[D].华侨大学.2016
[3].刘畅.叁种骨骼动画蒙皮算法比较研究[D].华南理工大学.2014
[4].王红霞.骨骼蒙皮动画关键帧插值算法的研究[J].光电工程.2014
[5].李懿,罗建勋,陈卫东,郑筱祥.基于蒙皮骨骼的虚拟手交互碰撞模拟方法[J].浙江大学学报(工学版).2014
[6].张沙沙.基于骨骼蒙皮动画的虚拟人手势合成技术的研究[J].计算机光盘软件与应用.2013
[7].潘军,孙少斌,林学华,张诗楠.基于XNA的人体骨骼蒙皮动画关键技术研究[J].计算机时代.2013
[8].张凯.基于骨骼蒙皮的2D人体变形技术的设计与实现[D].大连理工大学.2011
[9].陈芬,林学华,赵清华.基于骨骼蒙皮动画的叁维虚拟士兵研究[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2011
[10].李端.基于骨骼蒙皮模型的叁维人体与服装对象的姿态联动[D].东华大学.2010