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听力语言残疾人士是最需要国家和全社会都来关心和帮助的特殊群体之一。手语是听力语言残疾人最重要的交际手段。随着社会的进步,特别是聋教育的发展,手语越来越被社会所接受。明确手语的性质,推进手语的规范化,逐步建立和发展手语广电节目,可辅助创建聋健共融的无障碍环境,提高广大听力语言残疾人的教育水平和生活质量,这直接关系到两千多万听力语言残疾人获取信息和平等交流的权利,也关系着我国聋教育的进一步发展和教育质量的提高。随着虚拟人合成技术的不断发展,使得基于三维虚拟人的逼真手语合成技术不断得到完善。本文首先开展了基于Direct3D逼真的中国手语合成方法研究,为后续研究建立底层模型驱动支持,接着研究手势运动平滑算法,使得手势运动更加平滑自然,再接着研究基于统计和规则相结合的手势运动重定向算法。最后,实现了面向广电节目的虚拟人手语合成显示平台和基于WEB的奥运手语互动教学网页系统。
本文首先针对传统中国手语合成系统在模型的建模和显示等方面的不足,研究并实现了基于Direct3D的虚拟人模型的建模技术、模型数据的表示和显示、模型的手势运动控制以及模型的表情动画技术等,然后建立了基于Direct3D的虚拟人手语合成平台,它很好的克服了传统中国手语合成系统中虚拟人模型精致度不高、更换模型周期长、模型显示效率低等缺点,为逼真的中国手语合成技术的实现提供了很好的底层支持。其次,本文实现了一种特定于手势运动特征的上下文相关的手势运动平滑算法,它使得虚拟人手势运动较传统中国手语合成系统更为平滑自然,并很好得满足了电视台的实际需求。再次,本文实现了一种基于统计和规则相结合的手势运动数据重定向算法,它可以自动实现由标准模型手势运动数据到新模型手势运动数据的转换。最后,基于这些成果,实现了面向广电节目的虚拟人手语合成显示的原型系统,该系统能够被广泛运用在电视台的新闻手语节目的制作中,对推广中国标准手语具有重大的实际意义。同时实现了基于WEB的奥运手语互动教学网页系统,该系统能够为奥运志愿者提供日常手语的培训。还实现了基于Direct3D的手语手势控制点编辑系统。相信随着这些系统的应用和推广,它们将能够帮助聋人与正常人实现自然交流。