Improving Human Motion Plausibility with Body Momentum

许多研究将人体运动分解为附着在根关节上的局部坐标系中的局部运动，以及世界坐标系中根关节的全局运动，并对二者分别处理。然而这两个组成部分并非相互独立：全局运动源于与环境的相互作用，而环境交互又是由身体姿态的变化驱动的。运动模型往往无法精确捕捉局部与全局动力学之间的这种物理耦合关系，而从关节扭矩和外部力推导全局轨迹又存在计算成本高、复杂度大的问题。为解决这些挑战，我们提出使用全身线性和角动量作为约束条件，将局部运动与全局运动联系起来。由于动量反映了关节层面动力学对身体空间运动的整体影响，它提供了将局部关节行为与全局位移相关联的物理基础方法。基于这一见解，我们引入了一种新的损失项，用于强制生成动量曲线与真实数据中观测到的动量曲线保持一致。采用我们的损失函数可减少脚部滑动和抖动，改善平衡性，并保持恢复运动的准确性。代码与数据详见项目页面https://hlinhn.github.io/momentum_bmvc。