陈 姝，梁文章，伍 靓

(1.湘潭大学信息工程学院，湖南 湘潭 411105;2.广西卡斯特动漫有限公司，广西 南宁 530003)

基于Kinect深度相机的实时三维人体动画*

陈 姝1，梁文章2，伍 靓1

(1.湘潭大学信息工程学院，湖南 湘潭 411105;2.广西卡斯特动漫有限公司，广西 南宁 530003)

研究了一种基于H-Anim标准的实时人体三维动画方法，首先对H-Anim中人体肢体层次结构进行研究和分析，给出了进行人体动画的坐标变换方法；其次，基于OpenNI对Kinect获取的数据进行重新处理，采用逆运动学计算非根关节旋转矩阵；最后给出了系统流程及具体实验方法，采用OpenGL由实时获取的关节旋转矩阵驱动虚拟人实现了人体动画。实验结果表明，该算法可以较精确地提取人体三维姿态，实时重构人体运动。

人体动画；Kinect；逆运动学；H-Anim

1 引言

三维动画是计算机图形学中的一个研究领域，它涉及到心理学、运动学等学科。计算机三维动画本质上是一系列连续的图像按一定的速率显示后，给人以动画的感觉[1]。人体由于结构和运动过程都较为复杂，因此也成为了三维动画制作当中的一个难点。但是因为人体的姿态能够表达较为丰富的含义，所以对于人体动画的研究制作具有较强的实际意义。

人体动画根据角色控制方式不同可以分为两种：基于传统计算机动画技术的方法[2, 3]和基于动作捕获系统进行数据驱动的方法。传统计算机动画技术方法通过对人体运动进行数学建模来产生各种人体动作的动画效果，从本质上而言是一种基于模型的动画制作方法，包括关键帧动画方法、运动学方法、动力学方法、刺激响应法以及行为规则方法等[4]。……