单人运动场景中的相机参数规划技术研究

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随着计算机图形学和三维动画游戏的不断发展,在三维虚拟环境中虚拟相机的控制已经变成了一个重要的研究课题,具有广阔的应用前景。然而目前国内外面向虚拟人动画和虚拟人群动画的相机控制算法还很少被研究。本文主要针对虚拟人运动场景以及运动数据进行研究和分析,提出了两种相机路径规划算法。本文首先深入研究了骨骼动画,角参数化方法以及BVH数据结构,介绍了运动捕捉和采集的原理和过程。在此基础上,给出了虚拟人运动扫过面积的定义,提出了一种基于运动扫过面积的相机路径规划算法,较好地展现人体运动的细节。其次,根据不同运动类型中,人体不同关节部位的重要性不同,提出了运动显著性的定义,通过将人体按照原本的骨骼结构划分为六个部分,并对每个部分都进行运动显著性的度量,提出了一种基于运动显著性的相机路径规划算法。并对本文提出的两个算法的实验效果进行对比,分析了两种算法的优劣。最后,分析相机规划中相机距离这一重要参数,设计和实现了人体最大化播放的相机距离控制的算法,并对算法的播放效果进行了展示。
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