实时三维人体卡通运动的设计与实现  

Real-Time 3D Human Cartoon Animation System

作　　者：刘登志[1] 卢书芳[1] 万贤美[1,2] 金小刚[1] 

机构地区：[1]浙江大学CAD&CG国家重点实验室,杭州310058 [2]浙江财经学院信息学院,杭州310018

出　　处：《计算机辅助设计与图形学学报》2011年第6期985-992,共8页Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics

基　　金：国家自然科学基金(60970159;60933007);国家科技支撑计划(2007BAH11B03)

摘　　要：为了实现虚拟角色的三维卡通运动,提出一种结合卡通滤波与骨骼模型自动绑定的实时生成算法.首先运用高斯拉普拉斯算子对捕获的运动数据进行滤波,然后用热量平衡的原理来自动绑定给定的人体模型,最后将滤波后的运动数据加载到绑定好的模型中,生成卡通化的夸张的动画序列.为了避免出现"collapse"和"candy wrapper"等走样现象,采用了SBS算法对网格进行变形.运动捕获数据滤波与蒙皮过程均使用GPU进行了加速.实验结果表明,运用该算法生成的动画效果满足动画法则,网格变形后表面光滑,用户交互简单.This paper presents a novel method for generating 3D real-time cartoon animation.We first use the Laplacian of Gaussian（LoG） filter to process the motion capture data,which results in a more ＂alive＂ or ＂animated＂ animation style.Then,we use the analogy to heat equilibrium to automatically rig the mesh model.After that,we retarget the filtered data to the rigged mesh model and generate cartoon animation sequences.The spherical blend skinning（SBS） is employed to avoid collapse and candy wrapper artifacts,which costs low computation and memory space.The advantage of the presented method lies in its simplicity and real-time performance.Experiments show that our approach can produce satisfactory results.The system is easy to use even for novices.

关 键 词：高斯拉普拉斯 卡通运动滤波器 骨骼动画 自动绑定 球形插值蒙皮 

分 类 号：TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术]