基于变分自编码器的三维服装变形预测方法

作     者：石敏 冯文科 魏育坤 毛天露 朱登明 王兆其 Shi Min;Feng Wenke;Wei Yukun;Mao Tianlu;Zhu Dengming;Wang Zhaoqi

作者机构：华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 中国科学院计算技术研究所前瞻研究实验室北京100190 

基　　金：国家自然科学基金(61972379) 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2022年第34卷第8期

页      码：1160-1171页

摘      要：传统的服装动画制作方法依托于专业的布料仿真平台,需要美工或动画师编辑,时间和人力成本通常很高.通过半自动化的方法进行服装动画制作,只需要根据输入的高层参数,即可快速生成逼真的服装动画,不仅可以降低服装动画制作的技术门槛和创作成本,也有利于动画师更多地关注动画内容本身,进而得到丰富的动画效果.基于此,提出了一种基于变分自编码器的服装变形预测方法.首先,选取涵盖多种姿态的人体运动序列构建人体模型,并通过物理仿真的方式生成服装变形数据;其次,利用变分自编码器学习服装变形数据在隐空间上的概率分布模型,并引入拉普拉斯坐标变换保证生成服装的褶皱细节;然后,进一步在隐空间概率分布上引入约束条件控制服装的生成效果;最后,通过穿透修正获取逼真的服装变形效果.在AMASS数据集上基于不同体型、不同运动序列的数据开展实验,并从视觉预测效果和顶点偏移误差2个角度分析实验结果,结果表明,所提方法具有较小的服装重建误差,且可生成满足姿态、体型和时序等多种约束的服装变形效果,从而辅助动画师进行理想服装变形效果生成.

主 题 词：变分自编码器 服装动画 服装变形预测 拉普拉斯变换 穿透修正 

学科分类：0821[工学-兵器类] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3724/SP.J.1089.2022.19156

馆 藏 号：203114374...