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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
人体动画是计算机动画的一个重要研究方向，具有重要的研究价值和广阔的应用前景。本论文以国家科技攻关计划项目“2008年北京奥运会开（闭）幕式创意仿真支撑平台及逼真演示环境”和“建国60周年首都国庆阅兵方案推演与辅助决策系统”为背景，在给定人体表面模型和骨骼运动数据的前提下，以实现人体动画的自动生成，显著减少手工操作为目标，对动画生成流程中各个环节涉及的关键技术进行了深入研究。论文主要包括五方面研究内容： （1）提出了一种将骨骼和关节的先验知识与表面网格直接关联的人体测地模型。针对目前基于欧氏距离的人体测量学数据难与表面网格直接关联的题目，采用了测地距离度量人体各部分长度，并通过实验验证了在测地距离度量下，不同姿态不同人体各部分长度之间具有稳定的比例关系。在此基础上，建立了用测地距离度量的、反映人体解剖特征和运动特征的人体测地模型，同时给出了将测地模型自动映射到任意姿态人体表面网格的高效算法。该模型为人体模型分割、人体识别、骨骼提取提供了重要参考依据，能够有效提高现有模型分割和骨骼提取算法的效率和精确度。 （2）提出了一种基于测地模型从静态人体模型提取运动骨骼的方法。该方法在通过人体测地模型确定关节位置搜索范围的基础上，综合利用模型的几何特征、人体的运动特征、骨骼的解剖特征、运动数据的骨骼信息进行关节位置的精确定位，解决了因静态模型信息的局限性以及传统方法定位依据的单一性所带来的计算结果抗干扰性差、易受姿态影响等题目。实验结果表明，本方法具有无需任何手工标注、姿态无关、计算结果比现有算法更准确等特点。 （3）提出了一种基于测地模型的动态人体模型骨骼提取方法。该方法利用人体测地模型和人体末端特征点自动提取方法，替代传统的聚类方法，实现了对人体模型分割，降低了计算复杂度，增强了计算结果的稳定性。对分割出的每个部分，根据测地模型和动态模型边长变化信息，选取反映最佳刚性变换的顶点用于关节点定位。并且，通过引入基于测地模型估计的关节点位置作为约束项，解决了传统方法因关节相连部分之间无相对运动等特殊情况而无法进行求解的题目。实验结果表明，本算法能够完全自动、准确地提取三维动态人体模型的骨骼。 （4）提出了一种姿态无关的人体朝向判定方法。本文基于骨盆的稳定性，给出了人体朝向的定义，根据人体朝向与人体下肢骨骼的关系，构造了由下肢骨骼与人体朝向的夹角组成的特征向量，并通过主成分分析（PCA）和支持向量机(SVM)训练了朝向判定分类器。实验结果表明，文中所构造的特征向量具有较好的线性可分性，训练的朝向判定分类器可以有效地识别各种姿态的人体朝向。在此基础上，通过人体朝向判定，解决了从动、静态模型提取骨骼后无法区分左右侧骨骼的题目。 （5）提出了一种基于局部坐标架对齐的人体模型与运动数据匹配方法。该方法根据人体骨骼的解剖特征和运动特征，按照骨骼的层次结构，从髋关节开始，依次构造各个关节的坐标架，将人体模型的坐标架与运动数据的坐标架对齐，解决了标准姿态运动数据无法驱动非标准姿态人体模型的题目。实验结果表明，本文方法可以有效避免采用传统方法带来的打结等扭曲现象。 |
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发表于 2022-9-1 20:12:37
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