BVH文件解析

最新推荐文章于 2025-06-29 19:19:48 发布

wangyupei

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分类专栏：计算机图形学文章标签： hierarchy 图形编程 360 存储

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wangyupei/article/details/5591011

本文详细介绍了BVH文件的结构和含义，包括骨架信息和数据块的组成。通过解析 BVH 文件，理解每帧数据代表的骨骼动作，重点讨论了如何处理层次信息和转换坐标系以正确地读取和保存运动数据，从而实现计算机动画的播放。

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最近在做计算机动画方面的研究，读取BVH动作文件，从网上找了一些资料，介绍的不全，而且只是简单的介绍了BVH文件的结构，并没有看到BVH文件中每帧数据代表的真正含义。于是乎，自己摸索了许久，终于得到了正确的运动效果。

1、首先介绍一下BVH文件的基本概念，网上这方面的资料还是很多的，我进行了一些总结：

BVH（Biovision层次模型）是Biovision Hierarchy的缩写，它是由Biovision公司开发的一种描述动作捕获的数据文件格式。这种文件描述的人体动画十分逼真，因为它通过真实的人体模特穿上带有传感器的特殊衣服捕获动画。BVH文件来源也相当广泛，且易于制作，它可以利用3DMAX，POSER等软件制作；此外，这种文件是以文本形式存储的，因此操作简单，容易开发。

从计算机编程角度看来，程序员喜欢将很多东西分开对待，从而简化，也就是分而治之。
计算机动画肯定是复杂的，但是总有办法解决，于是动画被分为蒙皮 & 骨骼动作
bvh文件存放的就是骨骼的构成和动作数据————
BVH是在BVA格式的基础上的改进，在动作捕获后，解析出来的
BVH文件分为2个主要部分：骨架信息和数据块
骨架信息按照层级关系，定义了如root hip leg等位置和旋转分量，从而形成一个完整的骨架
数据块对应上面的骨架各部位标出每帧的数据信息

各种类型的动作捕捉仪导出的BVH文件还是有差别的，我是用的是Xsens惯性动作捕捉仪导出的BVH文件。文件基本的结构如下所示：

HIERARCHY
ROOT Hips
{
OFFSET 0.000000 0.000000 0.000000
CHANNELS 6 Xposition Yposition Zposition Yrotation Xrotation Zrotation
JOINT Chest
{
OFFSET 0.000000 9.085309 -0.011154
CHANNELS 3 Yrotation Xrotation Zrotation
JOINT Chest2
{
   OFFSET 0.000000 8.950749 0.022763
   CHANNELS 3 Yrotation Xrotation Zrotation
   JOINT Chest3
   {
    OFFSET 0.000000 8.911174 0.000000
    CHANNELS 3 Yrotation Xrotation Zrotation
    JOINT Chest4
    {
     OFFSET 0.000000 8.902070 0.000000
     CHANNELS 3 Yrotation Xrotation Zrotation
     JOINT Neck
     {
      OFFSET 0.000000 13.422772 0.000000
      CHANNELS