运动生物力学人体运动技术动作三维计算机立体显示

运动生物力学运动技术动作三维计算机立体显示是以运动生物力学影像解析为基础，能将复杂的人机对话有机地集成在一个系统中，并快速以三维动画的形式进行反馈，直接将影像解析结果展现给运动员和教练员，直接为体育运动实际服务。构造合适的运动技术动作人体模型和选择适当的三维计算机编程技术，是实观运动生物力学运动技术动作三维计算机立体显示的关键。     

运动捕捉数据重用方法的研究

自从运动捕捉技术被引入计算机动画制作领域之后,以其真实准确的优点得到了迅速的推广,如今在人们生活的各个领域都能够看到运动捕捉技术的身影,然而该技术同样存在一些缺点,其中最主要的缺点就是运动捕捉的成本十分昂贵,因此如何更好的重用已有的捕捉数据成为计算机图形学研究的一大热点.本文将对现有的运动捕获数据重用技术进行详细的剖析和比较.我们这里所说的重用技术是指在只需要较少的人工交互的基础上对运动数据的重新使用.按照不同的原理和处理方法我们将这些运动数据重用技术分成了三大类:对运动捕捉数据的直接重用,对运动捕捉数据的间接重用和直接与间接相结合的重用方法.并对各种代表技术进行了论述,分析了这些技术的优劣和可能的改进方法.     

基于分块变化检测的人体肢体运动跟踪

人体运动跟踪是基于视频的人体运动分析的关键技术之一.提出了一种新的人体肢体运动的跟踪方法,通过基于分块的帧间变化检测和二维人体块模型检测出人体运动区域,利用背景统计的技术从累积的帧差信息中构建出完整的背景区域,进而从运动区域中提取出头部和四肢的区域,通过区域形状分析确定各肢体区域的位置信息,从而判断出关节点的位置.实验证明,该方法可以对人体肢体的大幅度运动进行跟踪.     

运动捕捉技术的跑步运动损伤分析

跑步是重复性较高的运动,对膝、踝关节的损害较大。采用Vicon MX光学运动捕捉系统捕捉人体跑步运动的步态数据,结合生物力学、运动学原理构建膝、踝两关节的运动数据曲线并对特征曲线进行分析,最后得出跑步过程中的半月板、膝关节韧带、踝关节韧带等损伤的影响因素。研究成果可应用于人体生物力学分析及指导健身器械的构建。     

视觉伺服机械手捕捉运动目标关键技术研究

江苏省自然科学基金项目“BK2002405视觉伺服机构手捕捉运动目标关键技术研究”。机器人操作运动物体问题中基于视觉的实时运动规划和视觉伺服控制问题具体有：     

基于粒子滤波算法的三维关节型人体运动跟踪

针对复杂背景,提出了一种新的基于三维关节型人体模型和粒子滤波器的人体运动跟踪算法,并基于此开发了一套鲁棒性强、精度高的应用系统.首先构建一个简易且完备的三维关节型人体模型.然后对经标定、校正之后的图像做背景减除,计算场景深度信息、前景轮廓信息、手臂轮廓信息,将这些特征与人体模型特征进行匹配,生成似然函数,使用粒子滤波得到模型的各个参数,恢复人体上身姿态.实验结果表明,此算法能够对各种复杂背景、不同光照条件、不同跟踪对象、各种姿态的人体进行跟踪,具有较强的适应性和抗干扰能力.     

三维动画及其运动捕捉技术

三维动画作为一种视觉冲击力强、效果逼真的动画类型在计算机动画领域中越来越受到重视,三维运动捕捉技术则作为解决三维动画制作的一个手段也被广泛地使用．分析了三维动画的制作流程,三雏动画制作的瓶颈以及三维运动捕捉技术给三维动画制作带来的好处,探讨了三维运动捕捉技术的应用和发展．     

基于运动捕捉技术的民族舞蹈的保护

为了保护中国非物质文化遗产中的少数民族舞蹈,本文通过运动捕捉技术对非物质文化遗产中的摆手舞进行三维数字化保护.首先通过运动捕捉技术,采集舞蹈演员的动作信息,然后采用三维建模技术对舞蹈演员进行人物建模、服饰模拟,最后将捕捉到的舞蹈演员关键的动作数据点与人物模型相绑定,合并场景,生成舞蹈动画,并与摆手舞乐曲进行合成.该方法与传统的舞蹈保护方法相比,可以更好的全方位的展示舞蹈的特点.     

三维人体下半身行走动画模型的研究与实现

采用多面体组合建立人体模型，用三角函数拟合步行时的关节活动轨迹，设计Ｂｅｎｄ函数来实现关节体和部位体的转动控制，采用逐节调整转动角度的方法实现人体下半身的旋转坐标变换，整体进行移动坐标变换，生成了步行过程中的一幅幅三维人体活动模型图形，使之在连续播映时产生逼真的人体行走动画效果。     

基于运动捕捉的民间舞蹈保护研究

应用数字技术对非物质文化遗产保护是近年来研究的一个主要议题,三维的数字化保护手段将逐渐取代传统的保护手段。本文主要研究民间舞蹈泉州拍胸舞数字化数据保护,对舞蹈动作进行捕捉和数据的采集处理,通过三维软件进行建模和骨骼绑定,然后利用Motion Builder把动作数据和三维模型进行绑定,最后结合OGRE的场景管理方法完成动画驱动和交互。实现了观看者能够以任意角度、任意距离进行浏览。     

基于遗传寻优的刚体运动参数估计方法

提出一种基于最小截平方和参数估计算法,并采用遗传算法寻优,能自动剔除采样点集中的出格点,具有较强的鲁棒性,实验结果表明：该方法能够有效地克服由于出格点产生的误差,准确地估计出刚体空间运动的参数,并且不需要任何先验知识。     

人体关节运动跟踪

基于计算机视觉的人体关节运动跟踪是建立在计算机基础上的可移植、可拓展的智能人机交互模式.通过极值点确定、初始位置确定、粗定位、精定位、带宽确定,获取运动人体关节的中心和带宽,从而识别人体关节.采用改进的Mean Shift算法对人体运动时的关节进行跟踪,应用改进的Kalman滤波器跟踪算法对运动目标的状态进行估计,解决了快速运动或突然变向的目标丢失的问题.最后,对改进前后Kalman滤波器跟踪算法的跟踪效果进行对比,验证了改进Kalman滤波器跟踪算法的优越性.     

基于运动捕捉技术的藏族舞蹈保护

随着计算机软硬件技术的飞速发展,人们对于二维画面所带来的感官体验,早以无法得到满足,因此三维立体仿真技术运应而生.三维图像的显示使科学和文化的内容变得直观和立体化.与此同时,诸如我国少数民族舞蹈这样的非物质文化遗产的保护问题迫在眉睫,而文章根据运动捕捉技术和三维建模技术对藏族民间舞蹈进行了数字化保护的研究.     

一种改进算法的光学运动捕捉系统

对光学运动捕捉系统中关键技术进行了论述，为了得到无需后期手工标注的三维数据，需对二维标记点预测和跟踪，提出了利用先验数据准确跟踪标记点的算法，采用非线性和线性结合的方法标定摄像机，计算出摄像机的外部参数和内部参数，三维重建时利用多个摄像机融合重建，提高了重建的准确率，并利用对摄像机分组的方法，降低了运算的复杂度，实验结果证明，本系统能够得到较为精确的人体运动数据。     

运动捕捉技术在体育运动仿真中的应用

运动捕捉技术是指利用传感器记录物体或人的动作过程的技术,广泛应用于体育、娱乐、医疗等领域。文章首先对运动捕捉技术进行了综述,然后对运动捕捉技术在体育教学和训练的应用现状进行了概述,接着指出了运动捕捉技术在体育教学和训练中的应用前景,最后在分析总结已有研究成果的基础上,指出了运动捕捉技术的发展趋势。     

利用卷积曲面模型的人体运动姿势估计

基于通过单目图像进行人体运动姿势估计,是计算机视觉中非常困难的问题,提出了一种利用单目图像进行人体运动姿势估计的框架.首先建立了一种新颖的多项式密度卷积曲面人体模型,该模型由连接体线骨架与某种卷积核卷积而成,整个曲面是一张连续曲面,调节多项式和半径参数可以让人体任意变形;给出了正交投影下卷积曲面和曲线对应的概念和相关定理,为二维的图像轮廓和三维人体模型之间建立对应关系;根据正交投影下卷积曲面与曲线对应定理,用卷积曲线去逼近人体的图像轮廓曲线,从而估计和恢复出三维人体运动姿态.实验证明,该方法在没有遮挡的情况下,可以很好地恢复人的三维运动.     

基于动作捕捉的计算机动画探讨与实现

探讨了动作捕捉 (motioncapture)技术 ,分析了运动数据的采集方法及其处理技术 ,剖析了 3DStudioMax文件的结构 ,并利用 3DStudioMax文件建立了计算机动画模型 ;在此基础上 ,利用处理后的数据文件驱动该模型 ,实现了计算机动画生成 .最后探讨了其在影视制作中的应用 .     

动作捕捉技术中的运动与表演

近年来,随着科学技术的发展,动作捕捉技术(Motion Capture)在动画中的使用频率越来越高,运用得越来越多。越来越多的动画作品几乎所有的次时代游戏都开始采用动作捕捉设备来进行制作。而本文主要是通过对动作捕捉技术的分析来说明真实的动作捕捉和夸张的动画表演之间的区别。     

骑自行车人体运动模型及动力学方程

文章通过分析骑自行车人体各环节的连接及运动,将人体简化为具有完整约束铰链的有根树形多刚体系统,利用罗伯逊-维登伯格算法推导了人体动力学方程。     

基于余弦距离的人体运动数据行为分割算法

对人体运动捕捉数据进行行为分割是人体运动数据分析与合成中的关键处理步骤,为此,提出一种新的人体运动数据行为分割算法。采用骨骼夹角直方图刻画人体运动统计特征,使用余弦相似度作为人体运动数据骨骼夹角直方图特征的相似性度量,实现对运动行为的自动分割。对于给定的人体运动捕捉序列,首先定义滑动比较窗口,计算当前窗口范围内运动序列前、后2部分骨骼夹角直方图统计特征的余弦相似度,然后通过在运动序列上滑动该窗口,获得运动序列的余弦相似度曲线,曲线最小值位置即为不同类型行为的分割点。在CMU人体运动捕捉数据库上进行数值实验。研究结果表明:本文算法能够实现对人体运动捕捉数据的自动行为分割;与广泛采用的基于PPCA的行为分割方法相比,本文算法具有良好的性能。