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TAIR相關學術產出

題名 3D動畫中協同運動計畫-以中國舞獅走梅花樁為例
作者 游富勝
貢獻者 李蔡彥
游富勝
關鍵詞 電腦動畫
運動計畫
中國舞獅
日期 2006
上傳時間 17-九月-2009 13:59:44 (UTC+8)
摘要 透過程序方式有效且快速的自動產生出生動的3D電腦動畫，一直以來是該領域中研究人員所追尋的目標。以中國舞獅在梅花樁上的運動為例，用傳統的動畫製作方式，要能在短時間內產生出符合雙人舞獅演員協同運動的限制，並在佈滿不規則梅花樁的場景中搜尋一條可行走的路徑，是相當費時費力的。我們提出了一套動畫產生系統，讓雙人舞獅演員在隨機產生梅花樁的虛擬環境中，透過協同運動的計畫器，搜尋出可行走的路徑。我們的路徑規劃演算法是依據最佳化優先搜尋演算法的精神來建置，最後並以程序的方式自動模擬出行走過程的3D電腦動畫。這些動畫包含梅花樁上常見的表演動作，如跳躍和轉身等。我們的實驗結果顯示，擬真的舞獅跳梅花樁動畫，可以用互動的方式由協同運動計畫器自動產生。
參考文獻 參考文獻
[1] A. Bruderlin and T. W. Calvert, “Goal-Directed, Dynamic Animation of Human Walking,” Proc. of ACM SIGGRAPH, 1989.
[2] J.R. Chen and T.Y. Li, “Rhythmic Character Animation: Interactive Chinese Lion Dance,” Proc. of International Conf. on Computer Animation and Social Agents, 2005.
[3] J.P. Desai, Motion Planning and Control of Cooperative Robotic Systems, PhD Thesis, University of Pennsylvania, 1998. Available at URL:
http://www.ircs.upenn.edu/download/techreports/1998/98-27.pdf
[4] C. Esteves, G.. Arechavaleta, J. Pettre and J. P. Laumond, “Animation Planning for Virtual Mannequins Cooperation,” in Proc. of Eurographics/ACM SIGGRAPH Symp. on Computer Animation, 2004. Available at URL:
http://www.laas.fr/RIA/RIA-research-motion-character.html
[5] J. Kuffner, “Goal-Directed Navigation for Animated Characters Using Real-time Path Planning and Control” Proc. of CAPTECH’98 Workshop on Modeling and Motion capture Techniques for Virtual Environments, Springer-Verlag, 1998.
[6] J. Kuffner, K.Nishiwaki, S. Kagami, M. Inaba, H. Inoue, “Motion Planning for Humanoid Robots under Obstacle and Dynamic Balance Constraints,” Proc. of IEEE Intl. Conf. on Robotics and Automation, May 2001.
[7] J. Latombe, Robot Motion Planning, Kluwer, Boston, MA, 1991.
[8] J. Schwartz. M. Sharir, “On the “piano movers” problem II, General techniques for computing topological properties of real algebraic manifolds,” Advances in Applied Mathematics, 4:298-351,1983.
[9] M. Girard and A.A. Maciejewski, “Computational Modeling for the Computer Animation of Legged Figures,” Computer Graphics, (Proceedings of SIGGRAPH95), 19(3), pp. 263-270, 1985.
[10] M. G. Pandy and N. Berme, “A Numerical Method for Simulating the Dynamics of Human Walking,” Journal of Biomechanics, 1988.
[11] Open Inventor, an object-oriented toolkit interactive 3D graphics. URL:
http://oss.sgi.com/projects/inventor/
描述 碩士
國立政治大學
資訊科學學系
93753031
95
資料來源 http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0093753031
資料類型 thesis
dc.contributor.advisor 李蔡彥zh_TW
dc.contributor.author (作者) 游富勝zh_TW
dc.creator (作者) 游富勝zh_TW
dc.date (日期) 2006en_US
dc.date.accessioned 17-九月-2009 13:59:44 (UTC+8)-
dc.date.available 17-九月-2009 13:59:44 (UTC+8)-
dc.date.issued (上傳時間) 17-九月-2009 13:59:44 (UTC+8)-
dc.identifier (其他 識別碼) G0093753031en_US
dc.identifier.uri (URI) https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/32663-
dc.description (描述) 碩士zh_TW
dc.description (描述) 國立政治大學zh_TW
dc.description (描述) 資訊科學學系zh_TW
dc.description (描述) 93753031zh_TW
dc.description (描述) 95zh_TW
dc.description.abstract (摘要) 透過程序方式有效且快速的自動產生出生動的3D電腦動畫，一直以來是該領域中研究人員所追尋的目標。以中國舞獅在梅花樁上的運動為例，用傳統的動畫製作方式，要能在短時間內產生出符合雙人舞獅演員協同運動的限制，並在佈滿不規則梅花樁的場景中搜尋一條可行走的路徑，是相當費時費力的。我們提出了一套動畫產生系統，讓雙人舞獅演員在隨機產生梅花樁的虛擬環境中，透過協同運動的計畫器，搜尋出可行走的路徑。我們的路徑規劃演算法是依據最佳化優先搜尋演算法的精神來建置，最後並以程序的方式自動模擬出行走過程的3D電腦動畫。這些動畫包含梅花樁上常見的表演動作，如跳躍和轉身等。我們的實驗結果顯示，擬真的舞獅跳梅花樁動畫，可以用互動的方式由協同運動計畫器自動產生。zh_TW
dc.description.tableofcontents 目錄
第一章 導論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目標 2
1.3 論文貢獻 3
1.4 本論文章節架構 4
第二章 相關研究 5
2.1 協同式運動計畫 5
2.2 虛擬人物腳步的動畫模擬和運動計畫 6
2.3 中國舞獅動畫 8
第三章 系統總覽 9
3.1 系統流程與架構 9
3.2 環境初始 11
3.3 運動計畫器 13
3.4 動畫生成元件 14
第四章 舞獅的路徑規劃 16
4.1 組態的定義 16
4.2 組態的合法性 17
4.3 虛擬位能場及目標函數 22
4.4 舞獅運動的型態 24
4.5 路徑規劃演算法 26
4.6 人物重心位置的決定 27
第五章 動畫生成 29
5.1 關鍵姿勢的定義 29
5.2 關鍵姿勢的內插 32
5.3 跳躍動作的生成方式 34
第六章 實驗結果與討論 36
6.1 系統實作及實驗數據 36
6.2 舞獅的路徑規劃 37
6.2.1 實驗一 38
6.2.2 實驗二 40
6.2.3 實驗三 42
6.2.4 實驗四 45
6.2.5 實驗五 47
6.2.6 實驗六 48
6.3 3D動畫擷圖 49
6.4 討論 52
第七章 結論與未來發展 53
7.1 結論 53
7.2 未來展望 54
參考文獻 55		zh_TW
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dc.language.iso en_US-
dc.source.uri (資料來源) http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0093753031en_US
dc.subject (關鍵詞) 電腦動畫zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 運動計畫zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 中國舞獅zh_TW
dc.title (題名) 3D動畫中協同運動計畫-以中國舞獅走梅花樁為例zh_TW
dc.type (資料類型) thesisen
dc.relation.reference (參考文獻) 參考文獻zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [1] A. Bruderlin and T. W. Calvert, “Goal-Directed, Dynamic Animation of Human Walking,” Proc. of ACM SIGGRAPH, 1989.zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [2] J.R. Chen and T.Y. Li, “Rhythmic Character Animation: Interactive Chinese Lion Dance,” Proc. of International Conf. on Computer Animation and Social Agents, 2005.zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [3] J.P. Desai, Motion Planning and Control of Cooperative Robotic Systems, PhD Thesis, University of Pennsylvania, 1998. Available at URL:zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) http://www.ircs.upenn.edu/download/techreports/1998/98-27.pdfzh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [4] C. Esteves, G.. Arechavaleta, J. Pettre and J. P. Laumond, “Animation Planning for Virtual Mannequins Cooperation,” in Proc. of Eurographics/ACM SIGGRAPH Symp. on Computer Animation, 2004. Available at URL:zh_TW
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dc.relation.reference (參考文獻) [5] J. Kuffner, “Goal-Directed Navigation for Animated Characters Using Real-time Path Planning and Control” Proc. of CAPTECH’98 Workshop on Modeling and Motion capture Techniques for Virtual Environments, Springer-Verlag, 1998.zh_TW
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dc.relation.reference (參考文獻) [7] J. Latombe, Robot Motion Planning, Kluwer, Boston, MA, 1991.zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [8] J. Schwartz. M. Sharir, “On the “piano movers” problem II, General techniques for computing topological properties of real algebraic manifolds,” Advances in Applied Mathematics, 4:298-351,1983.zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [9] M. Girard and A.A. Maciejewski, “Computational Modeling for the Computer Animation of Legged Figures,” Computer Graphics, (Proceedings of SIGGRAPH95), 19(3), pp. 263-270, 1985.zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [10] M. G. Pandy and N. Berme, “A Numerical Method for Simulating the Dynamics of Human Walking,” Journal of Biomechanics, 1988.zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [11] Open Inventor, an object-oriented toolkit interactive 3D graphics. URL:zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) http://oss.sgi.com/projects/inventor/zh_TW