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随着互联网的快速发展,人们可以更多的在互联网上看到三维虚拟场景和虚拟人。三维虚拟场景所提供的信息比二维信息更能直观地表达出多样的、复杂的信息,让用户容易理解。目前,X3D/VRML被认为是浏览器支持的构造和显示虚拟场景的理想工具。本系统在X3D/VRML构建场景的基础上,实现了多虚拟人替身同时在一个虚拟场景中相互交互的功能。基本方法是首先使用X3D/VRML制作三维虚拟现实场景和虚拟人替身模型,然后通过EAI界面控制场景和替身,浏览器与服务器之间的通信通过JAVA的通信功能实现。
本文的主要工作分为以下三个部分:
第一部分是关于虚拟人技术的概述性介绍、H-Anim人体运动模型的定义、替身的制作以及应用领域的研究。由于本文提出的系统中,替身是非常重要的部分,为了容易理解及制作替身,我们不仅说明了替身的结构、替身关节的旋转范围及X3D/VRML所提供的H-Anim等内容,而且给出替身动作的控制方法。
第二部分是使用工具包实现虚拟人的三维重建,并讨论其动画效果和真实性。其中我们给出采用传感器节点对人体上肢运动进行仿真的理论及实验结果。
第三部分是我们参与的一个运动捕捉系统的项目实例。系统的设计和实现方法以及数据包的设计和实现,我们给出浏览器/服务器实现方法。
本文的创新点:
第一:提出了依据H-Anim制作层结构多关节替身的方法。
第二:给出利用X3D/VRML和JAVA实现的多用户交互系统。
第三:给出一种通信数据包的设计方法以及使用方法。
本系统的应用范围非常广泛,容易移植到虚拟博物馆、虚拟公司等基于互联网的三维虚拟世界和大型三维游戏中,特别是利用X3D/VRML制作的三维场景中,该方法可以大大提高虚拟人的制作效率。