基于时间扭曲图快速搜索的运动融合方法

郑利平， 夏新宇， 王玉培

（合肥工业大学 计算机与信息学院，安徽 合肥 230009）

随着信息技术的飞速发展，三维动画正在逐渐成为继声音、图像、视频和三维模型之后的第5种多媒体类型［1］。作为三维动画的重要组成，角色动画在影视制作、计算机游戏等应用领域占据越来越重要的地位。为了得到形象逼真的角色动画，艺术、设计与计算机等领域的专家提出了很多的方法［2］。当前最流行的是一种骨骼动画制作方式，将角色抽象成具有层次结构的虚拟骨架结构，在角色网格和相应骨架之间建立蒙皮约束关系，并通过运动数据驱动骨架，产生角色动画［3］。

角色动画制作目前主要有手动设置关键帧和基于运动捕捉设备2种方法［4］。这2种方法生成动作序列都费时费力，因此如何能够重用这些数据，并在此基础上派生出更加丰富多样的运动，是当前计算机动画领域研究的重要内容之一，运动融合是运动重用的一个重要手段之一，该技术能够根据多个已经存在的运动数据，通过一定的手段，将它们的数据叠加在一起［5］。融合运动继承了原运动序列的主要特征，并且能够在各个运动之间平滑过渡［6］。

本文提出一种基于时间扭曲图快速搜索的运动融合方法，通过对动态时间扭曲（Dynamic Time Warping，简称DTW）加以一定规则的约束，快速地找到对齐帧，构造出运动序列之间的时间扭曲图，实现不同运动序列的时间配准以及对应姿态的融合。实验结果表明，该方法提高了搜索的效率，有很好的视觉效果，而且具有很好的灵活性和实用性。……