基于肌肉骨骼模型的动画动作风格研究
随着动画与游戏产业迅速发展，往往需要角色动画具有一定的动作风格，动作风格是指通过肢体动作的特征来体现角色的特点，也称为运动风格。生成动画的运动目前仍主要依靠动作捕捉与高水平动画师手工编辑两种方式，随着需求不断上升，急需一种低成本、较高效率的运动风格生成方法。本文针对这一问题，在基于肌肉控制合成动画的方法的基础上，模拟情绪变化对肌肉兴奋过程的影响，建立运动风格处理层，并通过遗传算法优化运动风格处理层中的控制参数，最终得到能实时生成动作运动风格的控制系统，并且该系统不需要额外的设备成本与人力成本。 本文的研究主要包含以下方面： （1）分析要研究的动作类型，设计基于肌肉控制的控制器。本文通过建立有限状态机来分解复杂运动，并根据不同的状态选择不同的控制方法；控制方法由比例微分控制，正向力反馈控制与常数激励控制三种控制方法混合而成；最终通过遗传算法优化控制器中的各控制参数。 （2）模拟情绪变化会影响肌肉受电信号刺激的结果，建立运动风格处理层，根据情绪的不同对基于肌肉的控制器产生的激励信号做预处理。本文假设情绪变化与对肌肉受电信号刺激的影响幅度之间存在某种函数关系，并根据情绪对运动的影响效果来猜测该函数关系。 （3）通过使用遗传算法，来优化运动风格处理层中的控制参数，离线优化完成后，运动风格处理层与本文建立的基于肌肉控制的控制器相结合，通过指定情绪值可以实时改变动作的运动风格。
计算机动画;动作风格;肌肉骨骼;遗传算法;控制器
武汉大学
硕士
计算机系统结构
刘芹
2019
中文
TP391.41
2019-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）