虛擬人技術及應用

定　價：￥49.00

作　者：	孫守遷，吳群，吳劍鋒編著
出版社：	高等教育出版社
叢編項：
標　簽：	人工智能

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ISBN：	9787040290493	出版時間：	2010-07-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	242	字數(shù)：

內容簡介

　　《虛擬人技術及應用》論述了虛擬人技術的理論及應用，是作者多年來從事虛擬人技術理論及應用教學和研究成果的結晶。全書共分8章，第1章系統(tǒng)介紹了虛擬人相關技術及應用領域，第2～8章分別介紹了參數(shù)化虛擬人體建模、角色皮膚變形動畫技術、虛擬人運動建模技術、虛擬人體運動合成技術、虛擬人步態(tài)模型研究、面向人機工程的虛擬人生物力學模型以及基于智能個體的群體文化活動復原等內容?！短摂M人技術及應用》適用于計算機動畫、新媒體藝術、游戲與娛樂、產品設計、人機工程學、非物質文化遺產保護以及體育仿真等應用領域的從業(yè)人員，包括研究人員、教師、研究生以及高年級本科生等。

作者簡介

　　孫守遷，教授、博士生導師，浙江大學計算機科學與技術學院院長助理、浙江大學現(xiàn)代工業(yè)設計研究所所長，荷蘭DELFT uniVersity of TechnoIogy高級訪問學者，入選浙江省新世紀1 51人才工程。研究方向為計算機輔助工業(yè)設計與概念設計、虛擬人技術及應用、應用人機工程與設計等。承擔國家自然科學基金、國家863計劃、國家計委高科技產業(yè)計劃子課題等項目10余項，獲省部級、國家科技進步獎、中國設計貢獻獎等多項獎勵。吳群，助理研究員，浙江大學計算機科學與技術學院博士后，研究方向為虛擬人技術及應用.人機工程等。承擔或參與國家自然科學基金、國家支撐計劃子課題、浙江省科技廳優(yōu)先主題重點工業(yè)項目等多項課題。吳劍鋒，浙江大學計算機科學與技術學院博士后，研究方向為虛擬人技術及應用、人機工程等。承擔或參與國家973計劃子課題、國家支撐計劃子課題、浙江省重大科技項目等多項課題。

圖書目錄

第1章概述
1.1 引言
1.2 應用領域與分類
1.3 研究內容
1.3.1 虛擬人體建模
1.3.2 虛擬人運動控制技術
1.3.3 虛擬人群仿真
1.3.4 虛擬感知與情感計算
1.4 小結
參考文獻
第2章參數(shù)化虛擬人體建模技術
2.1 空間幾何變形技術
2.2 人體測量與特征參數(shù)
2.2.1 人體形態(tài)測量
2.2.2 建模特征參數(shù)選擇
2.3 模板的選取與參數(shù)化
2.3.1 測量平面的定義
2.3.2 長度信息的提取
2.3.3 圍度信息的提取
2.4 基本變形建模控制方法
2.4.1 軸變形原理
2.4.2 增加徑向控制的擴展軸變形
2.5 控制體的構造與變形建模
2.5.1 長度變形控制
2.5.2 圍度變形控制
2.5.3 變形建模
2.6 變形網格自適應細分
2.7 實驗結果
參考文獻
第3章基于骨架驅動的虛擬人皮膚網格變形動畫技術
3.1 相關工作
3.1.1 頂點動畫
3.1.2 骨架子空間變形技術
3.1.3 結合姿態(tài)空間的變形優(yōu)化
3.1.4 嵌入輔助關節(jié)的骨架子空間變形
3.1.5 引入FFD中間體的變形方法
3.1.6 變換矩陣混合技術
3.1.7 骨骼混合算法
3.2 改進的骨骼混合算法
3.2.1 四元數(shù)與單位四元數(shù)插值
3.2.2 角色骨架結構與運動表示
3.2.3 基于旋轉四元數(shù)球面線性插值的骨骼混合算法
3.2.4 運行時皮膚網格頂點的軸心校正
3.3 插值預計算性能優(yōu)化
3.3.1 單位四元數(shù)量化索引表的生成
3.3.2 構造單位四元數(shù)插值表
3.3.3 單位球剖分與算法驗證
3.3.4 數(shù)據(jù)結構運算的進一步優(yōu)化
3.4 皮膚網格頂點法向量的動態(tài)更新
3.5 實驗結果
參考文獻
第4章虛擬人運動建模技術
4.1 基于運動學的建模技術
4.2 基于動力學的建模技術
4.3 基于物理的建模技術
4.4 面向人機工程仿真的人體運動建模
4.4.1 基于逆向運動學的人體運動控制
4.4.2 基于運動捕獲數(shù)據(jù)的運動重定向
附錄A MATCHINFO文件說明
附錄B HTR文件說明
參考文獻
第5章基于運動編輯的虛擬人體運動合成
5.1 運動編輯
5.1.1 運動編輯的概念、必要性與難點
5.1.2 運動編輯技術的研究現(xiàn)狀
5.2 運動編輯的基本操作
5.2.1 人體運動的表示
5.2.2 運動連接
5.2.3 運動混合
5.2.4 運動位移映射
5.2.5 運動信號處理
5.2.6 運動重定向
5.3 運動路徑編輯
5.3.1 運動路徑抽象
5.3.2 利用多層次B樣條提取原始運動路徑
5.3.3 運動路徑編輯
5.4 從運動捕捉數(shù)據(jù)中提取關鍵幀
5.4.1 四元數(shù)之間的距離
5.4.2 從運動捕捉數(shù)據(jù)中提取關鍵幀
5.4.3 重建動畫
5.4.4 實驗結果
5.5 運動編輯系統(tǒng)Eidolon的設計與實現(xiàn)
5.5.1 Eidolon的體系結構
5.5.2 類層次與主要數(shù)據(jù)結構
5.5.3 運動數(shù)據(jù)文件解析
5.5.4 界面設計
附錄A 四元數(shù)及其運算
附錄B Ca13D
參考文獻
第6章虛擬人步態(tài)模型研究
6.1 概述
6.1.1 步態(tài)研究的概念和難點
6.1.2 步態(tài)研究的技術現(xiàn)狀
6.2 步態(tài)的運動表示
6.2.1 步態(tài)運動學分析
6.2.2 運動數(shù)據(jù)表示方法
6.2.3 基于矢狀面仰角的步態(tài)數(shù)據(jù)表示
6.2.4 基于矢狀面仰角的步態(tài)周期圖譜
6.2.5 步態(tài)模型的基本思想
6.3 步態(tài)的運動生成
6.3.1 運動學模型
6.3.2 步態(tài)數(shù)據(jù)集
6.3.3 矢狀面仰角約束
6.3.4 矢狀面仰角到關節(jié)角的映射機制
6.4 步態(tài)參數(shù)控制
6.4.1 步態(tài)參數(shù)分類
6.4.2 高層參數(shù)與底層參數(shù)
6.4.3 高層控制參數(shù)
6.4.4 底層驅動參數(shù)
6.5 面向服裝展示的虛擬人步態(tài)模型研究
6.5.1 虛擬人的步態(tài)模型驗證模塊
6.5.2 系統(tǒng)構建
參考文獻
第7章面向人機工程的虛擬人生物力學模型
7.1 面向人機工程仿真分析的人體生物力學模型
7.1.1 面向人體測量學應用的模型
7.1.2 用于碰撞實驗的模型
7.1.3 面向人機工程分析評價的人體生物力學模型
7.2 基于生物力學的人體幾何建模
7.2.1 人體骨骼模型的層次結構及幾何表示
7.2.2 肌肉幾何建模
7.2.3 模型應用
7.3 基于生物力學的虛擬人體外力模型
7.3.1 建立外力模型的先決條件
7.3.2 外力模型求解方法
7.3.3 結果分析
7.4 基于生物力學的虛擬人體肌肉力預測模型
7.4.1 基于Hm的肌肉三元素模型
7.4.2 靜性收縮狀態(tài)下的肌肉力預測模型
7.4.3 動性收縮狀態(tài)下的肌肉力預測模型
7.4.4 實驗驗證
7.5 模型驗證
7.5.1 原型系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
7.5.2 實例分析
附錄A 人體主要骨骼肌拓撲結構
附錄B 質量、質心、轉動慣量對體重、身高的二元回歸方程系數(shù)表
附錄C 人體主要骨骼的力學特性
附錄D 肌肉生理橫截面面積(PCSA)
附錄E 上肢及肩部肌肉力預測模型組成
參考文獻
第8章基于智能個體的群體文化活動復原
8.1 概述
8.2 智能個體
8.2.1 智能行為決策
8.2.2 感知建模
8.2.3 行為規(guī)劃與實現(xiàn)
8.2.4 隨機行為
8.3 基于自主交互的群體文化活動重建實例
參考文獻