虛擬環(huán)境中的人體運動模式研究與實現(xiàn).pdf

1、人體運動研究始于60年代航空科技發(fā)展時期，并隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而逐步完善。人體運動是在三維立體空間展開和變化的，其運動方式必定遵循一定的運動規(guī)律，隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人體的各種復(fù)雜運動得以在PC機上以三維動畫的方式完整顯示。由于傳統(tǒng)的人體運動模型存在各種各樣明顯的局限性，要想在虛擬環(huán)境中演繹逼真的人體運動，首先必須建立逼真的人體模型，其次人體在虛擬環(huán)境中的運動控制技術(shù)是一項至關(guān)重要的技術(shù)。 本文介紹了目前人體建

2、模和人體運動行為建模的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，以及虛擬環(huán)境中人體運動控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。探討了虛擬環(huán)境中人體運動行為建模方法，本文直接采用OpenGL編程開發(fā)人體運動的骨骼層次模型，在了解了人體運動學(xué)和動力學(xué)模型并仔細研究了人體運動模式的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了人體運動各肢體之間的運動連帶關(guān)系結(jié)構(gòu)，采用基于關(guān)節(jié)的運動層次結(jié)構(gòu)，建立了本文中的人體運動模型，并分析了人體下半部的動力來源問題，根據(jù)分析得來的動力來源結(jié)果建立了簡單的運動模型，對人體下半部的運動進

3、行了簡單的模擬。以虛擬環(huán)境中人體運動控制技術(shù)為研究目標(biāo)，根據(jù)所建立的人體運動模型，采用齊次變換的鏈乘法則，求取人體運動過程中姿態(tài)和位置。最后，在傳統(tǒng)而簡單的尋徑算法和A*路徑規(guī)劃算法的基礎(chǔ)上，提出了實時計算類關(guān)鍵幀法對虛擬人體行走的簡單路徑進行了規(guī)劃，最后通過編程實現(xiàn)了虛擬環(huán)境中人體運動的實現(xiàn)。本文所開發(fā)的虛擬人的運動，能夠交互地觀察、修改其運動序列，使其運動方式更加真實、自然。本文所實現(xiàn)的是虛擬人在原地踏步、走步和轉(zhuǎn)身這幾種運動模式之