虚拟人行为交互方法研究

人体行为交互是人际之间除语音交互之外的一种重要交互方法。本文介绍了我们应用虚拟人合成技术实现人体行为交互的主要研究工作,以及这些研究成果在聋人手语(手势)交互、人脸表情与动画合成等方面的应用。     

树在风中摆动的计算机实时模拟方法研究

提出了一种生成树叶和树枝在风中摆动动画的计算机方法,该方法考虑了风速、风力和噪音.根据空气动力学给出了一个能很好反映风的物理作用的计算公式,并在力学分析的基础上给出了计算树叶和树枝变形的数学公式,利用这些公式,并结合1/fβ噪音技术,可以计算每一个树叶和树枝的变形,进而可以得到整个树的变形.利用这种方法可以很快得到树在风中摆动的效果,实现树在风中摆动的计算机模拟.     

虚拟视景系统中特殊效果接口的设计与实现

介绍了纹理动画的基本原理,利用面向对象的核心思想,针对在复杂虚拟视景系统中实现与管理大量特殊效果的困难,对各类特殊效果进行了封装和集成,设计并实现了一个特殊效果接口。该接口由一组相互关联的类构成,使用方便、易于扩展,方便了复杂虚拟视景系统中特殊效果的实现与管理。给出了该接口的设计思路和具体的定义,最后给出了一个实际应用示例。     

基于数据挖掘的语音驱动三维人脸动画合成

提出采用数据挖掘的概念，利用神经网络，聚类以及统计学方法从大量语音视频库中发现语音与唇动以及人脸表情之间的关联模型，并应用于语音驱动人脸动画合成中，本文提出的方法不仅可很好地解决语音与人脸动画的同步，同时还具有易训练，鲁棒性强，可扩展等特性，实验表明，基于数据挖掘技术的合成模型非常有效，极大地提高了动画人物的真实感和可信度。     

织物动画模拟的实时数值解法

针对织物动画模拟中的实时性问题,采用质点-弹簧模型来描述整个织物运动系统,并提出了MDFP和MBFGS两种新的基于拟牛顿的实时数值解法用于织物动画的实时模拟.为保证收敛速度,给出一个选择策略,根据实时状态对两种算法进行自动选择.实验表明,本文算法在收敛速度和整体性能上均优于已有算法.     

运用Java3D实现三维实时物理模拟动画

对于实时物理模拟动画,可通过Java3D来实现三维效果与交互性,而数值运算及界面设计可通过Java语言的相关包(javax.vecm ath和AW T及Sw ing组件)来实现,动画的实时性通过多线程与基于冲量的单步的方法来满足,形体间的碰撞检测通过良好快速的碰撞检测算法(如V-C lip)实现.     

Video-based facial animation with detailed appearance texture

Facial shape transformation described by facial animation parameters (FAPs) involves the dynamic movement or deformation of eyes, brows, mouth, and lips, while detailed facial appearance concerns the facial textures such as creases, wrinkles, etc. Video-based facial animation exhibits not only facial shape transformation but also detailed appearance updates. In this paper, a novel algorithm for effectively extracting FAPs from video is proposed. Our system adopts the ICA-enforced direct appearance model (DAM) to track faces from video sequences; and then, FAPs are extracted from every frame of the video based on an extended model of Wincandidate 3.1. Facial appearance details are transformed from each frame by mapping an expression ratio image to the original image. We adopt wavelet to synthesize expressive details by combining the low-frequency signals of the original face and high-frequency signals of the expressive face from each frame of the video. Experimental results show that our proposed algorithm is suitable for reproducing realistic, expressive facial animations.     

基于曲率和积分投影的人脸特征检测

针对以往基于图像的人脸特征检测对光照敏感的缺陷,提出了一种基于3D数据的人脸特征检测算法.首先对人脸3D数据计算其主曲率,设定阈值进行人脸特征的初步分割得到二值化的分割图,然后在二值化图上进行水平和垂直积分投影进一步确定人脸特征的位置,最后利用人脸特征的先验拓扑知识对检测到的人脸特征进行验证.实验结果表明,该算法能够有效地提取人脸特征点,具有一定的鲁棒性.     

利用Java语言的双缓冲技术实现计算机动画

介绍了Java动画的实现方法 ,着重讨论了如何采用双缓冲技术来消除画面闪烁现象 ,并用实例程序来说明此技术 .     

OpenGL在齿轮三维造型中的应用

OpenGL是一种应用广泛的三维制作软件。本文详细论述了OpenGL的发展、特点、功能及其与流行软件AUTOCAD、3DMAX的比较。并以直齿轮为例具体地介绍了它在实体三维造型中的应用。