7、基于特征与逆分支运动学的运动规划及环境感知动画生成技术

基于特征与逆分支运动学的运动规划及环境感知动画生成技术

在计算机图形学领域，虚拟人类动画的创建一直是一个关键问题，尤其是要生成既合理又高效的动画。本文将介绍两种相关的技术，一是基于特征的逆分支运动学的运动规划方法，二是环境感知的运动采样技术，以解决动画生成中的一些难题。

基于特征的逆分支运动学的运动规划

在运动规划中，我们常常会使用运动图（Motion Graph）来生成角色的运动序列。这里主要研究了两种运动图：标准运动图（SMG）和基于特征的运动图（FMG）。

运动图性能对比

为了量化和评估运动图的解空间，我们进行了实验，在 4 个不同数量障碍物的环境中比较 SMG 和 FMG 的性能。使用了相同的过渡阈值构建两种运动图，SMG 有 344 个节点，平均分支因子为 1.30；FMG 有 130 个节点，平均分支因子为 1.66。通过平均最优解长度、平均扩展次数和平均搜索时间这三个指标来比较它们的性能。具体数据如下表所示：
| Env. | SMG - Size | SMG - BF | SMG - Length | SMG - Exp. | SMG - Time | FMG - Size | FMG - BF | FMG - Length | FMG - Exp. | FMG - Time | Comparison - Length | Comparison - Exp. | Comparison - Time |
| — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 1 | 344 | 1.30 | 239.6 | 2391 | 145.3 | 130 |