虚拟现实技术-实验指导书-基于动作捕捉数据的虚拟人实现.docVIP

----------宋停云与您分享----------- ----------宋停云与您分享----------- 动作数据采集 1、完成动作捕捉设备（如Noitom）的校准使用并填写表1，用于虚拟人的尺寸度量（需要安装动捕设备配套的软件） 表1：骨骼数据表: 性别/身高（cm） 男 184女 160 Head 18 Neck 11 9 Body 62 53 Shoulder width 37 33 Upper arm 29 23 Forearm 25 23 Palm 19 16 Hip width 24 21 Upper leg 43 39 Lower leg 43 37 Heel height 9 7 Foot length 26 23 2、使用动作捕捉设备（如Noitom）录制一段时间的实时动作并输出。保存成自己后面需要使用的格式(如.fbx格式)。 导出动作捕捉数据 选择fbxbinary格式，导出至任意位置  （二）创建虚拟人 一、实验内容： 将获取的动作捕捉数据导入Maya中，进行骨骼绑定和蒙皮处理。 二、实验原理和方法： 利用动作捕捉设备捕捉到的动作数据，以fbx格式导入Maya，创建骨骼并与Avatar模型进行绑定。 三、实验步骤： 1、导入Maya 2014 将导出的fbx格式数据文件直接拖入Maya 全选骨骼，右击不松手，移动至“采用首选角度”，将其设置为T-Pose 2、绑定骨骼 在主菜单栏中的“骨架”下选择HumanIK 右侧出现了角色控制窗口 点击“定义”中的“骨架”，然后任选一段骨骼，如手部 在角色控制中，在骨架的相应位置右击，分配相应骨骼 点击“加载骨架定义”，选择HIK模板，点击“OK”确认 此时就完成了动作捕捉数据的骨骼绑定。 3、导入Avatar模型 将Avatar.fbx模型拖入Maya 2014 与步骤3基本相同，以类似的方式为其定义骨骼，命名为Robot。将步骤3中完成的骨骼指定为源，就完成了模型和动作捕捉数据的绑定。可以对骨骼参数进行修正，以达到更好的匹配效果。 四、实验结果： 动作捕捉数据与Avatar模型绑定成功，可以导出为fbx格式以供后续实验使用。  （三）离线驱动虚拟人 一、实验内容： 在实验四的基础上，将绑定完成的动画导出，并在Unity 3D中进行离线驱动。 二、实验原理和方法： Unity 3D支持直接导入fbx格式的动画，因此可以将实验四绑定完成的动画导出为fbx格式，并导入Unity中，放置在一定的场景下，实现离线驱动。 三、实验步骤： 1、导出fbx格式动画 选定绑定完成的模型，选择“文件” -导出当前选择 文件类型选择FBX_export 在设置中，选择“烘焙动画”，设置合适的帧数和步长 然后确认导出即可。 2、将动画导入Unity 3D 我们选择在已创建的地形场景中，打开工程，将生成的fbx格式动画直接拖入Project下的Assets，可以看到该动画已经被导入到Assets中。 点击导入的动画，在Inspector面板下选择Rig，修改动画类型为Legacy 将Animator拖入场景，放置在合适的位置，在Inspector面板中勾选上PlayAutomatically即可。 四、实验结果： 点击运行，当移动到相应位置时，可以看见Avatar模型的动画已经放置在场景里了。 第一人称视角： 1.沉浸式虚拟现实 沉浸式虚拟现实是一种最佳的虚拟现实模式，提供一个完全沉浸的体验。虚拟现实影院（VR theater）就是一个完全浸入式的虚拟现实系统，用几米高的6个平面组成的立方体屏幕环绕在观众周围，设置在立方体的6个投影设备共同投射在立方体的投射式平面上，观众置身于立方体中可同时观看由5个或6个平面组成的图像，完全沉浸在图像组成的空间中。沉浸式虚拟现实选用了完备的虚拟现实硬件设备和先进的虚拟现实软件技术支持，从而模拟出一套比较复杂的系统，优点是使用户全身心地体验该虚拟环境，但是在硬件和软件方面投资较大。 2.分布式虚拟现实 分布式虚拟现实（通常又称为分布式虚拟环境）是多用户基于网络进行分布式交互、信息共享和仿真计算等，如暴雪公司2004年推出公测的魔兽世界网络游戏，中视典2012年推出的“超炫VRPIE多人在线MMO”支持多人在线互动等。分布式虚拟现实需要通过互联网传递虚拟现实环境中的各类数据，对网络的实时性、稳定性、带宽都有较高的要求。 3.增强现实型虚拟现实 也称混合现实，通过计算机技术，将虚拟的信息叠加到真实世界中，用户既能感受真实世界，同时又能看到虚拟对象，以此实现对真实世界的增强。这种系统不但减少对构成复杂真实环境的计算，又可对实际物体进行操作，真正达到亦真亦幻的境界。戴上谷歌必威体育精装版的Project Glass增强现实眼镜，在马路上行走时，Googl