虚拟人的步行和跑步运动控制方法的研究 被引量：30

1

作者 洪炳熔 贺怀清 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第3期91-95,共5页

研究了虚拟人的步行和跑步两种基本运动模型及其运动控制方法。首先提出了人体的几何模型和运动学模型 ,其次对人体行走和跑步模型进行分析后 ,提出了用关键帧 ,正向、逆向运动学和简单动力学适当结合的控制方法 ,实现了周期的步行、跑... 研究了虚拟人的步行和跑步两种基本运动模型及其运动控制方法。首先提出了人体的几何模型和运动学模型 ,其次对人体行走和跑步模型进行分析后 ,提出了用关键帧 ,正向、逆向运动学和简单动力学适当结合的控制方法 ,实现了周期的步行、跑步等移动动作 ,并引入运动特征参量来控制步行和跑步速度。 展开更多

关键词 虚拟人 运动控制方法 动态仿真 步行 跑步

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虚拟现实技术及其在现代医学中的应用 被引量：17

2

作者 杨轶璐 胡英 +1 位作者 刘纪红 徐心和 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2003年第3期251-255,共5页

虚拟现实是近年来发展起来的一项新的技术 ,它已经被广泛地应用于许多领域 ,特别是在医学领域 .本文在简述虚拟现实技术的基础上 ,从虚拟人、辅助诊断和手术。

关键词 现代医学 虚拟现实 远程医疗 计算机仿真 计算机图形学

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关节化虚拟人手臂动作的建模及其仿真实现 被引量：8

3

作者 卢晓军 李焱 贺汉根 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期410-413,共4页

关节化虚拟人在执行维修作业过程中,不可避免的需要用手臂去操控各种操作对象,为此提出了一种基于 Petri 网的关节化虚拟人手臂动作模型。模型首先利用逆向运动学方法计算出在目标位姿下的关节链上各关节的角度,进而利用关节插值方法,... 关节化虚拟人在执行维修作业过程中,不可避免的需要用手臂去操控各种操作对象,为此提出了一种基于 Petri 网的关节化虚拟人手臂动作模型。模型首先利用逆向运动学方法计算出在目标位姿下的关节链上各关节的角度,进而利用关节插值方法,以仿真循环迭代的方式实现对手臂关节链上各个关节的运动控制。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性与实用性。 展开更多

关键词 虚拟人 维修仿真 行为控制 人体动画 人机工效学 PETRI网

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基于多目标遗传算法的虚拟人作业姿态仿真 被引量：13

4

作者 武维维 叶林梅 +1 位作者 邵晓东 刘焕玲 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期155-164,共10页

针对虚拟人作业姿态仿真操作复杂和仿真所得姿态逼真性不足的问题,提出一种基于多目标遗传算法的虚拟人作业姿态仿真方法。建立了作业环境中虚拟人的人机因素目标函数与姿态参数的映射关系,在此基础上构建了面向虚拟人作业姿态仿真的多... 针对虚拟人作业姿态仿真操作复杂和仿真所得姿态逼真性不足的问题,提出一种基于多目标遗传算法的虚拟人作业姿态仿真方法。建立了作业环境中虚拟人的人机因素目标函数与姿态参数的映射关系,在此基础上构建了面向虚拟人作业姿态仿真的多目标优化问题。通过多目标遗传算法计算得出该虚拟人作业姿态参数优化问题的Pareto最优解集,根据各人机因素权重对解集排序并挑选最优值对应的姿态参数方案作为最佳姿态解。仿真结果表明,该方法可以生成自然逼真的虚拟人作业姿态,在多样化的作业环境下表现出良好的适用性。 展开更多

关键词 虚拟人 作业姿态 仿真 多目标优化 遗传算法 人机因素

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虚拟维修仿真中人的行为表示 被引量：5

5

作者 王松山 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期507-509,512,共4页

讨论了虚拟维修仿真中虚拟人和物的行为表示,归纳出虚拟人的 8 个基本作业行为及其参数表示,作为行为表示的标准可以用于描述仿真中的拆卸活动,建立了虚拟人作业失败的分类及描述,给出了操作物体的各种动作行为,对仿真中人的手形参数进... 讨论了虚拟维修仿真中虚拟人和物的行为表示,归纳出虚拟人的 8 个基本作业行为及其参数表示,作为行为表示的标准可以用于描述仿真中的拆卸活动,建立了虚拟人作业失败的分类及描述,给出了操作物体的各种动作行为,对仿真中人的手形参数进行了分类,总结了虚拟维修仿真中常用的工具。 展开更多

关键词 虚拟人 仿真 虚拟现实 虚拟维修仿真 维修

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人机设计中的虚拟人仿真技术研究 被引量：4

6

作者 景韶宇 沈治英 +1 位作者 苟秉承 陆长德 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第6期196-198,共3页

虚拟人是产品人机设计中的有效辅助手段,是计算机辅助人机设计的基础。本文分析了虚拟人研究现状,提出了基于H-anim标准的虚拟人仿真。根据H-anim定义的关节骨架模型,实现了人体的几何建模和关节动画仿真,利用STEP语言,在语义层次实现... 虚拟人是产品人机设计中的有效辅助手段,是计算机辅助人机设计的基础。本文分析了虚拟人研究现状,提出了基于H-anim标准的虚拟人仿真。根据H-anim定义的关节骨架模型,实现了人体的几何建模和关节动画仿真,利用STEP语言,在语义层次实现对虚拟人的交互控制。最后介绍了利用虚拟人的计算机辅助人机设计系统。 展开更多

关键词 虚拟人仿真 人机设计 STEP H-anim

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基于维修仿真的人体疲劳分析 被引量：9

7

作者 王维 唐小凤 李焱 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期245-248,共4页

在维修工程领域,对产品的人机工程学分析逐渐引起人们的重视,人体的疲劳分析是其重要组成部分。该文提出了一种基于维修仿真的人体疲劳分析方法,该方法首先利用虚拟人创建维修仿真过程,然后通过动态提取虚拟人在该过程中的动作数据,计... 在维修工程领域,对产品的人机工程学分析逐渐引起人们的重视,人体的疲劳分析是其重要组成部分。该文提出了一种基于维修仿真的人体疲劳分析方法,该方法首先利用虚拟人创建维修仿真过程,然后通过动态提取虚拟人在该过程中的动作数据,计算人体执行不同动作所消耗的代谢能量,最后分析评判人体在维修过程中的疲劳程度。通过建立人体疲劳分析原型系统,并针对空间站维修仿真进行实例验证,试验结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟人 维修仿真 人机工程学分析 疲劳分析

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维修仿真中虚拟人动作数据库的研究与实现 被引量：5

8

作者 卢晓军 李焱 贺汉根 《计算机仿真》 CSCD 2006年第1期187-190,共4页

通过在维修仿真中引入虚拟人技术,可以提高场景的逼真性、真实感,还有利于充分考虑人机工效学因素,这就要求实现对虚拟维修人员的动作控制与仿真。该文提出了一种基于过程分段和分层设计思想的虚拟人动作库,该动作库主要由动作层和动素... 通过在维修仿真中引入虚拟人技术,可以提高场景的逼真性、真实感,还有利于充分考虑人机工效学因素,这就要求实现对虚拟维修人员的动作控制与仿真。该文提出了一种基于过程分段和分层设计思想的虚拟人动作库,该动作库主要由动作层和动素层组成；基于位置／变迁Petri网设计并实现了动素层,基于面向对象的技术设计并实现了动作层,涵盖了绝大多数虚拟人执行维修操作的动作,基本满足了维修仿真的需求。最后,基于人体建模与仿真平台Jack,设计实现了一个电子舱的维修仿真实例,仿真和实验结果表明了所提方法简便易行,能够满足维修仿真的要求。 展开更多

关键词 虚拟人 维修仿真 派粹网 行为控制 人机工效

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虚拟维修仿真的研究进展 被引量：7

9

作者 杨英炎 蒋科艺 +1 位作者 李本威 王永华 《海军航空工程学院学报》 2009年第4期413-418,共6页

虚拟维修仿真是虚拟实现技术应用于维修领域的结果之一，可以用于产品的维修性设计和分析、维修人员的维修训练以及维修手册的生成等。文章是埘建立一个满足以上需求的虚拟维修仿真所需要解决的问题进行定义和说明。阐述了虚拟维修仿真... 虚拟维修仿真是虚拟实现技术应用于维修领域的结果之一，可以用于产品的维修性设计和分析、维修人员的维修训练以及维修手册的生成等。文章是埘建立一个满足以上需求的虚拟维修仿真所需要解决的问题进行定义和说明。阐述了虚拟维修仿真的基本框架，从虚拟样机建模、虚拟人建模、仿真指令生成和运动合成四个方面介绍了涉及的各种问题及相应的处理方法，同时探讨了这一研究领域的发展方向和需要解决的问题。 展开更多

关键词 虚拟现实 虚拟维修 虚拟人 虚拟维修仿真

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虚拟人群仿真技术的研究 被引量：2

10

作者 李延峰 潘志庚 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2005年第1期64-67,共4页

在参阅和分析了大量有关文献的基础上,对现有的与实现虚拟人群仿真相关的各种技术、方法进行了总结,特别对虚拟人群仿真技术中比较关键的虚拟人的运动控制方法以及虚拟人群实时可视化两个方面进行了详细的介绍。并应用相关技术建立了艺... 在参阅和分析了大量有关文献的基础上,对现有的与实现虚拟人群仿真相关的各种技术、方法进行了总结,特别对虚拟人群仿真技术中比较关键的虚拟人的运动控制方法以及虚拟人群实时可视化两个方面进行了详细的介绍。并应用相关技术建立了艺术体操团体项目编排原型系统,为深入研究虚拟人群的仿真提供有益的参考。 展开更多

关键词 虚拟人群 人体动画 实时绘制 碰撞检测 计算机仿真

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基于Kinect的人体姿态估计优化和动画生成 被引量：6

11

作者 赵威 李毅 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第9期2830-2837,共8页

为了生成更准确流畅的虚拟人动画,采用Kinect设备捕获三维人体姿态数据的同时,使用单目人体三维姿态估计算法对Kinect的彩色信息进行骨骼点数据推理,从而实时优化人体姿态估计效果,并驱动虚拟人物模型生成动画。首先,提出了一种时空优... 为了生成更准确流畅的虚拟人动画,采用Kinect设备捕获三维人体姿态数据的同时,使用单目人体三维姿态估计算法对Kinect的彩色信息进行骨骼点数据推理,从而实时优化人体姿态估计效果,并驱动虚拟人物模型生成动画。首先,提出了一种时空优化的骨骼点数据处理方法,以提高单目估计人体三维姿态的稳定性;其次,提出了一种Kinect和遮挡鲁棒姿势图(ORPM)算法融合的人体姿态估计方法来解决Kinect的遮挡问题;最后,研制了基于四元数向量插值和逆向运动学约束的虚拟人动画系统,其能够进行运动仿真和实时动画生成。与仅利用Kinect捕获人体运动来生成动画的方法相比,所提方法的人体姿态估计数据鲁棒性更强,具备一定的防遮挡能力,而与基于ORPM算法的动画生成方法相比,所提方法生成的动画在帧率上提高了两倍,效果更真实流畅。 展开更多

关键词 人体姿态估计 KINECT 虚拟人动画 仿真 防遮挡

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基于可视中国人高分辨人体结构数据集的辐射剂量模拟研究进展 被引量：7

12

作者 刘洋 张郭智 +1 位作者 孙文娟 刘谦 《激光生物学报》 CAS CSCD 2009年第5期585-590,共6页

中国数字化辐射虚拟人研究是以中国数字人高分辨三维结构数据集为基础,构建可用于蒙特卡洛辐射模拟的三维计算模型,并实现X射线、中子、质子等多粒子多能级的仿真计算。论著中讨论了基于高分辨人体结构数据集的辐射模型构建过程和特点,... 中国数字化辐射虚拟人研究是以中国数字人高分辨三维结构数据集为基础,构建可用于蒙特卡洛辐射模拟的三维计算模型,并实现X射线、中子、质子等多粒子多能级的仿真计算。论著中讨论了基于高分辨人体结构数据集的辐射模型构建过程和特点,以及蒙特卡洛模拟软件,并将剂量测定结果与现有的国外人体模型模拟数据进行了比较。中国数字化辐射虚拟人模型是具备中国人体特征的辐射模型。计算结果很大程度上补充或校正了现有放射学计量数据集,为临床放疗规划、核医药、核辐射防护设计提供精确量化参考。 展开更多

关键词 高分辨人体结构数据集 数字化 虚拟人 辐射模拟 蒙特卡洛 辐射剂量

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基于Petri网的虚拟人行走动作建模及其仿真实现 被引量：5

13

作者 卢晓军 李焱 贺汉根 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2679-2682,共4页

提出了一种基于位置/变迁Petri网结构的虚拟人行走动作模型。该模型首先根据人体特征和运动特征计算行走的时间和空间特征参数,进而根据实验数据,通过插值计算生成具体的人体运动,仿真模型框架是基于Petri网实现的,并以面向对象的方法... 提出了一种基于位置/变迁Petri网结构的虚拟人行走动作模型。该模型首先根据人体特征和运动特征计算行走的时间和空间特征参数,进而根据实验数据,通过插值计算生成具体的人体运动,仿真模型框架是基于Petri网实现的,并以面向对象的方法封装了包括行走和爬行等周期性的行走动作。最后,设计并实现了一个仿真演示实例,结果验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 虚拟人 维修仿真 行为控制 人体动画 人机工效学 PETRI网

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一种用于维修仿真的虚拟人行走规划方法 被引量：4

14

作者 卢晓军 李焱 贺汉根 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第8期1738-1741,共4页

提出了一种基于自由空间法和环境离散化表示的虚拟人行走规划方法。该方法首先将虚拟环境离散化成为环境图;然后,用启发式A搜索算法获取从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人对环境进行漫游;最后,设计实现了一个典型工作环境下的... 提出了一种基于自由空间法和环境离散化表示的虚拟人行走规划方法。该方法首先将虚拟环境离散化成为环境图;然后,用启发式A搜索算法获取从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人对环境进行漫游;最后,设计实现了一个典型工作环境下的仿真演示实例,仿真和试验结果表明了所提算法的可行性与实用性。 展开更多

关键词 虚拟人 维修仿真 行走规划 人体动画

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基于完整可达域分析的虚拟人作业姿态生成方法 被引量：5

15

作者 朱文敏 骆晓萌 +2 位作者 范秀敏 张磊 蔡俊祺 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1409-1419,共11页

由于人体结构的自由度较大,同时受作业环境的影响,仿真时虚拟人作业位姿的生成是一个非常复杂的过程,需要耗费较多的时间和精力.针对这一问题,本文以装配操作为对象,根据人体结构特点与运动特性,构建了虚拟人装配动作模板.然后,通过理... 由于人体结构的自由度较大,同时受作业环境的影响,仿真时虚拟人作业位姿的生成是一个非常复杂的过程,需要耗费较多的时间和精力.针对这一问题,本文以装配操作为对象,根据人体结构特点与运动特性,构建了虚拟人装配动作模板.然后,通过理论分析与计算,推导了不同动作模板操作可达域的计算公式,建立了虚拟人的完整可达域.在此基础上,通过可达域分析先筛选出可行的装配动作,再结合虚拟人作业姿态的多目标优化模型的求解,实现了虚拟人作业位姿的自动生成.最后,基于以上研究,结合实例对本方法进行了应用验证. 展开更多

关键词 虚拟人 可达域 作业姿态 装配仿真

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三维虚拟士兵训练仿真研究 被引量：6

16

作者 于洋 姜昱明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第22期166-168,共3页

采用骨骼动画技术实现了对士兵训练动作的仿真。为了克服已有模型格式不够灵活的缺点采用自定义格式的模型,该模型分为皮肤层和骨骼层,皮肤层赋有皮肤纹理贴图,在骨骼层的带动下运动,模型利用关键帧插值实现骨骼层的运动。最后编程实现... 采用骨骼动画技术实现了对士兵训练动作的仿真。为了克服已有模型格式不够灵活的缺点采用自定义格式的模型,该模型分为皮肤层和骨骼层,皮肤层赋有皮肤纹理贴图,在骨骼层的带动下运动,模型利用关键帧插值实现骨骼层的运动。最后编程实现对士兵训练的仿真。 展开更多

关键词 虚拟人 士兵训练 骨骼动画 运动控制 仿真

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面向家电产品的人机工程设计与检测技术研究 被引量：5

17

作者 李昶 王小平 +1 位作者 余隋怀 李雪瑞 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期97-101,共5页

结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究。依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法。运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机... 结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究。依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法。运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机工程仿真。基于人体测量学人机数据库和碰撞检测算法,实现了虚拟人的舒适度、视域和可达域检测与评价。最后通过人机检测系统的实现验证了算法的可行性,对设计师进行人机设计和工程仿真分析有辅助作用。 展开更多

关键词 虚拟人 工业设计 计算机辅助人机工程设计 人机仿真 人机检测

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基于Maya关键帧技术的虚拟人行走运动仿真 被引量：5

18

作者 叶淑静 万静 《电脑知识与技术》 2008年第9期1547-1551,共5页

论文阐述了动画制作中的关键帧方法，人体骨骼关节原理以及分析了人体行走过程的重要特征。在此基础上．作者在Maya软件中运用关键帧技术和逆运动学相结合的方法，详细论述了虚拟人行走动画的制作过程，最终完成人体行走运动的仿真。

关键词 MAYA 虚拟人 关键帧 行走仿真

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一种可编辑的三维人体蒙皮网格动画合成方法 被引量：4

19

作者 李连东 樊养余 +1 位作者 雷涛 吕国云 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期1176-1179,共4页

为了使虚拟人情感表达更加逼真,提出了一种可编辑的三维人体动画合成方法。首先建立了三维网格和人体骨架之间的蒙皮关系,构造了关节运动角度的参数模型;然后,对三维人体骨架进行操作,利用线性混合蒙皮算法,驱动虚拟人体的运动。在Visua... 为了使虚拟人情感表达更加逼真,提出了一种可编辑的三维人体动画合成方法。首先建立了三维网格和人体骨架之间的蒙皮关系,构造了关节运动角度的参数模型;然后,对三维人体骨架进行操作,利用线性混合蒙皮算法,驱动虚拟人体的运动。在Visual C++平台上实现了在特定情感状态下的肢体动画,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟人 蒙皮网格 动画 运动编辑 表情仿真

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基于DI-Guy的人体视景仿真研究与应用 被引量：4

20

作者 方琦峰 康凤举 +1 位作者 王宝龙 王娇艳 《计算机工程与科学》 CSCD 2008年第1期60-62,100,共4页

本文分析了目前几种典型的虚拟人系统,着重研究了基于DI-Guy的人体视景仿真技术,讨论了虚拟人的开发环境,分析了两种虚拟人生成方法(ACF配置实现及API编程实现),论述了虚拟人实时运动中的若干问题;着重介绍了虚拟人自定义动作实时驱动方... 本文分析了目前几种典型的虚拟人系统,着重研究了基于DI-Guy的人体视景仿真技术,讨论了虚拟人的开发环境,分析了两种虚拟人生成方法(ACF配置实现及API编程实现),论述了虚拟人实时运动中的若干问题;着重介绍了虚拟人自定义动作实时驱动方法,克服了用动作库中成型动作驱动的缺点,提高了人体视景仿真的真实性;给出了仓库调度仿真系统应用范例。结果表明,包含多个人体实体的虚拟场景在HP6200上的运行帧频大于28帧/秒,而且人体动静态效果逼真,满足一般工程应用需求。 展开更多

关键词 虚拟人 自定义动作 视景仿真 仓库调度

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