摘要：为明确在不同路况和不同骑行动作下的皮肤变形量,针对人体在上坡、平地和下坡3种不同路况下的骑行姿势,分别提取4个关键骑行动作进行测试与分析。结果表明:下坡路况时的肩宽缩小程度最大,达-14.26%;平地和下坡路况下背宽的变化率在25%以上;腰围在骑行过程中增大,下坡路况时腰围变化最大,而上坡路况时最小;胸围、大腿围、小腿围的变化率都小于3%;人体的前上半身长都呈收缩状态,平地和下坡路况时变化率达-10%以上;后背长呈拉伸状态,但变化率不足5%;人体正面腰围线到小腿围线的总长减小,但人体侧面的腰围线到小腿围线的总长变化不大。

摘要：在骨架驱动虚拟人皮肤变形中,传统热平衡法由于权重分配不均造成大幅度关节旋转运动时皮肤凸起的失真现象,针对上述问题,提出一种改进的热平衡权重分配算法。首先,提取虚拟人骨架,得到虚拟人表面模型;然后,计算皮肤顶点到骨骼向量的投影位置;接着,通过判断皮肤顶点的投影相对骨骼向量的位置来确定骨架和皮肤的绑定关系,得到新的热平衡方程初始条件;最后,求解热平衡方程得到骨架和皮肤关联的权重,并运用对偶四元数蒙皮算法驱动了逼真的虚拟人皮肤变形动画。实验结果表明,改进方法有效解决了大幅度关节旋转运动时关节交接处出现的皮肤凸起问题,且避免了皮肤塌陷现象和"裹糖纸"效应。

摘要：为提高基于实例的皮肤变形算法的效率和速度,对加权姿态空间变形(WPSD)等算法进行了研究。WPSD中需要的逐顶点计算可以在GPU上以单指令流多数据流(SIMD)方式并行执行。并行顶点计算一般在GPU顶点处理器中执行,但是更进一步的并行操作是可以由片段处理器来获取到的。提出了一种基于GPU片段处理器实现的并行变形算法。每个顶点的关节权值可以由样本姿态自动的计算出,因此减少了手动操作,提高了WPSD等皮肤变形算法的质量。

摘要：完善了已有的广义交叉截面法,针对人体全身各处的特点提出了多种灵活有效的截面分组方法,实现了人体运动状态下的全身皮肤实时变形;同时结合插值方法,进一步提高肩关节、髋关节等运动幅度较大部位的皮肤变形效果.该方法适用于任意皮肤网格组织方式的虚拟人模型,能够在人体各种运动状态下实时生成逼真的全身皮肤运动变形.

摘要：针对目前利用国标人体测量学数据构建的虚拟人模型,只有单一的骨骼层或皮肤层,不便于同时对虚拟人进行实时运动控制和皮肤动态变形研究的问题,提出一种利用GB 10000-88的19个人体测量学特征数据、用3ds max构造出虚拟人的皮肤网格、层级建模方法构建出虚拟人的骨骼关节运动模型与四元数球面混合插值技术相结合的虚拟人建模方法。实验结果表明,该方法构建的虚拟人双层模型有利于对准确的国标人体测量学数据的虚拟人角色进行建模、皮肤逼真变形、实时运动仿真和人机工效学分析。

摘要：针对户外登山服装运动时存在束缚和阻力感,为使其物理性能最大限度地满足运动功能需要,从青年男体背部皮肤拉伸与登山服结构的关系为切入点,通过模拟登山过程中的三种运动状态,测出青年男体在登山过程中的背部皮肤拉伸的数据,并对以上数据进行汇总分析得出各部位静态皮肤长度、动态皮肤拉伸围度及长度方向的特征数值,为青年男体登山服上装的结构加放松量设计提供科学参考依据和理论支撑。并将量化的数据应用在实践中,使青年男士登山服上装的成衣具有更好的实用性与舒适性。

摘要：在面向艺术与设计虚拟人技术领域,建模、皮肤变形、运动控制是其基本问题。首先介绍了基于经验知识、人体解剖学以及基于物理模拟的虚拟人研究方法,然后介绍了基于样本插值的虚拟人研究方法。最后对两种方法进行了比较研究,并展望了未来的发展方向。

摘要：针对设计的基于气动人工肌肉的外骨架式力反馈数据手套,分析影响力反馈的各种因素。对制动气囊的最大静摩擦力进行了理论计算,并对制动气囊充放气过程对力反馈的影响进行了实验研究。对手指关节自由运动时受到的阻力进行测量,由于阻力会对力反馈产生影响,提出了减小影响的方法。分析由于手指皮肤的变形引起的角度变化对力反馈的影响,并通过实验分析了人的反应对力反馈的影响。

摘要：传统的由运动数据驱动三维模型需要手工标定骨架、匹配关节点和设定皮肤权重,工作量大而复杂。提出了三维人体模型自动驱动的方法,使用横向切分匹配来自动提取骨架和匹配相应的关节点,然后用改进后的线性混合皮肤变形技术进行模型皮肤权值的自动分配,绑定皮肤,最终实现了三维人体模型的自动驱动。整个提取绑定时间短,需求简单,速度快,最后给出的实验结果验证了算法的有效性。