本文开发了一个由运动数据驱动三维角色模型,并结合布料模拟的服装动画系统。首先解析出BVH数据文件中的骨骼结构信息,采用骨骼嵌入的方法和离散惩罚函数将BVH数据中的骨骼关节信息嵌入到三维角色模型中,利用热平衡原理确定三维角色模型网格顶点和骨骼关节之间的权重。在对皮肤进行变形时,针对传统LBS蒙皮算法容易出现的“塌陷(collapse)”、“裹糖纸(candy wrapper)”等走样现象,本文采用了SBS蒙皮算法来避免走样现象。本文基于NVIDIA的PhysX物理引擎进行衣服布料模拟,对三维角色模型构建层次包围盒,包围盒与衣服布料进行碰撞检测和碰撞响应,生成褶皱、飘动等丰富的衣服布料模拟效果。最终生成由运动数据驱动的服装动画效果。本文的主要贡献在于提供了一种由骨骼运动数据驱动的服装动画系统解决方案,可以在虚拟试衣、角色动画和游戏中使用。实验证明,本文的系统可以将BVH中的骨骼自动绑定到三维角色模型中,驱动三维角色模型生成服装动画,基于物理引擎的衣服布料模拟效果逼真,具有实际应用价值。该课题为日本NTT公司委托开发项目,结果已经交付给日方。