动作捕捉，系数转换各种问题

Posted 2022-08-12 长虹剑

bvh 数据格式介绍

bvh 内部没给坐标系，应该就是按照 opengl 的坐标系
bvh 如果写的旋转是 X Y Z ，那么就是先按照Z旋转，然后再按照Y，最后X， 这部分的看出是按照这个代码来的， 当然也可一把代码理解为大写的XYZ是内旋转，按照写的顺序摆放旋转矩阵。
https://www.cxyzjd.com/article/o87481299/7690954

enum  ZYX = 1, YZX = 2, ZXY = 3, XZY = 5, YXZ = 6, XYZ = 7;
unsigned char BVH::getFlags()

	return (unsigned char)((*p - 'X' + 1)*1 + (*(p+10) - 'X' + 1)*2 + (*(p+20) - 'X' + 1)*4 - 10);

//绘制函数的核心 递归的绘制 
void BVH::drawRecursive(BVHJoint* r)

	glPushMatrix();
	//要先平移后旋转（被debug3）
	//平移 根据父节点空间
	glTranslatef(r->x,r->y,r->z);
	//根据motion中的信息和节点的通道类型进行旋转
	roateSpace(r->flags);
	//画出点
	glutSolidSphere(1.0f,20,16);
	//递归绘制子节点
	for(int i = 0; i < r->childNum; i++)
	
		drawRecursive(r->getChild(i));
	 
	glPopMatrix();

void BVH::roateSpace(unsigned char flags)

	//enum ZYX = 1, YZX = 2,ZXY = 3,XZY = 5,YXZ = 6,XYZ = 7;
	switch (flags)
	
	case ZYX: // 1 = 11 - 10, 11 = 3*1 + 2*2 + 1*4 ==> 'ZYX'
		glRotatef(pFrame[0],0.0f,0.0f,1.0f);
		glRotatef(pFrame[1],0.0f,1.0f,0.0f);
		glRotatef(pFrame[2],1.0f,0.0f,0.0f);
		break;
    case XYZ: // ==> 'XYZ'
		glRotatef(pFrame[0],1.0f,0.0f,0.0f);
		glRotatef(pFrame[1],0.0f,1.0f,0.0f);
		glRotatef(pFrame[2],0.0f,0.0f,1.0f);
		break;
		// omit 
	

反向动力学（IK）的一些资料

给定3D/2D顶点如何求出骨骼旋转系数

方法一：
深度学习的方法，训练一个3D点到旋转系数的网络

方法二：
最优化的方法，不过最优化需要有初始值，最好能有个网路可以给出初始值，这样优化快一点。关于这一点可以看一个网络 IKNET
最优化其实也有几种思路，一般最优化的条件都是重建项+先验项（这里主要防止解出不合适的骨骼结构，可以加混合高斯先验项）
1）可以使用梯度下降 smplify-x ，这个SPIN
2）可以数值求解雅克比，例子在 Minimal-IK
3）C++ 雅克比解析求解，可以用 MonocularTotalCapture
具体在这里

bool AdamFullCost::Evaluate(double const* const* parameters,
        double* residuals,
        double** jacobians) const

一些比较好的项目

VPOSE 可以支持系数预测，判断姿态的好坏等