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近年来,随着运动捕捉技术的不断发展以及运动捕捉系统的广泛应用,逐渐积累了大量的运动捕捉数据,这些数据被广泛地应用在了三维动画、游戏和电影制作等产业中。由于运动捕捉设备昂贵并且操作复杂,所以,如何合理有效地管理和重用已有的运动捕捉数据得到了国内外研究人员的广泛关注。本文研究了基于运动捕捉数据的人体行为分割与运动检索,针对每一方面的问题提出了相应的实现算法,并通过实验进行了验证。论文的主要工作包括以下几部分:(1)在基于运动捕捉数据的人体行为分割问题中,本文实现了一种基于余弦距离的行为分割算法,采用骨骼夹角直方图来刻画运动捕捉数据的统计特征,并使用余弦相似度作为运动捕捉数据骨骼夹角直方图特征的相似性度量,来实现对运动行为的自动分割。对于给定的人体运动捕捉数据,我们首先定义滑动窗口,计算当前滑动窗口范围内运动序列前、后两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,曲线中的极小值点即为不同类型行为的分割点。实验结果表明该行为分割算法能够达到96%的准确率和93%的召回率。(2)在运动检索问题中,本文提出了一种基于骨骼夹角直方图的运动模板合成算法,并使用该运动模板通过运动匹配来实现运动检索。我们首先给定同一运动类型的若干运动序列,统计出每一条运动序列的骨骼夹角直方图特征。由于所有运动序列的骨骼夹角直方图具有相同的维度,所以直接计算这些骨骼夹角直方图的平均值即可得到该运动类型的运动模板。由此合成的运动模板能够反映出一类运动中共同的部分,因此可以采用该运动模板进行检索。实验结果表明该运动模板的平均检索准确率比基于动态时间规整距离的运动检索高出8%。(3)本文在基于余弦距离行为分割算法的基础上采用C++图形用户界面应用程序开发了一个行为分割系统。我们通过需求分析可以将该系统划分为运动数据处理模块和界面显示模块。运动数据处理模块主要实现了运动捕捉数据格式转换、分割点检测以及运动序列分段导出等功能;界面显示模块主要实现了行为分割结果展示以及交互式调整分割点等功能。该行为分割系统可以极大地提高运动捕捉数据行为分割的准确率和效率。