Investigating the impact of fatigue on human physiological function and motor behavior is crucial for developing biomechanics and medical applications aimed at mitigating fatigue, reducing injury risk, and creating sophisticated ergonomic designs, as well as for producing physically-plausible 3D animation sequences. While the former has a prominent position in state-of-the-art literature, fatigue-driven motion generation is still an underexplored area. In this study, we present FatigueFusion, a deep-learning architecture for the fusion of fatigue features within a latent representation space, enabling the creation of a variation of novel fatigued movements, intermediate fatigued states, and progressively fatigued motions. Unlike existing approaches that focus on imitating the effects of fatigue accumulation in motion patterns, our framework incorporates algorithmic and data-driven modules to impose subject-specific temporal and spatial fatigue features on nonfatigued motions, while leveraging PINN-based techniques to simulate fatigue intensity. Since all motion modulation tasks are taking place in latent space, FatigueFusion offers an end-to-end architecture that operates directly on non-fatigued joint angle sequences and control parameters, allowing seamless integration into any motion synthesis pipeline, without relying on fatigue input data. Overall, our framework can be employed for various fatigue-driven synthesis tasks, such as fatigue profile transfer and fusion, while it also provides a solution for accurate rendering of the human fatigue state in both animation and simulation pipelines.


翻译:研究疲劳对人体生理功能及运动行为的影响,对于发展旨在缓解疲劳、降低损伤风险及构建精密人机工程设计的生物力学与医学应用,以及生成具有物理合理性的三维动画序列至关重要。尽管前者在现有文献中占据重要地位,但疲劳驱动的运动生成仍是一个探索不足的领域。本研究提出FatigueFusion——一种在潜表征空间内融合疲劳特征的深度学习架构,能够生成多样化的新型疲劳运动、中间疲劳状态及渐进疲劳运动。现有方法致力于模仿疲劳积累对运动模式的影响,而我们的框架整合了算法与数据驱动模块,在利用基于PINN的技术模拟疲劳强度的同时,将受试者特有的时域与空域疲劳特征施加于非疲劳运动。由于所有运动调制任务均在潜空间中完成,FatigueFusion提供了一种可直接作用于非疲劳关节角度序列与控制参数的端到端架构,无需依赖疲劳输入数据即可无缝集成至任意运动合成流水线。总体而言,该框架可应用于疲劳特征迁移与融合等多种疲劳驱动合成任务,同时为动画与仿真流水线中人体疲劳状态的精确渲染提供了解决方案。

0
下载
关闭预览

相关内容

【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
12+阅读 · 4月24日
【CMU博士论文】交互驱动的人体动作估计与生成
专知会员服务
18+阅读 · 2025年9月17日
【ETHZ博士论文】《人类动作与交互的生成式建模》
专知会员服务
16+阅读 · 2025年3月28日
虚拟人运动控制策略学习方法的研究进展与展望
专知会员服务
19+阅读 · 2024年8月17日
【CVPR2024】PHYSCENE:为体现智能合成的可交互三维场景
专知会员服务
19+阅读 · 2024年4月19日
几种典型的虚实融合技术发展研究
专知会员服务
94+阅读 · 2023年12月17日
总结-空洞卷积(Dilated/Atrous Convolution)
极市平台
41+阅读 · 2019年2月25日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
简述多种降维算法
算法与数学之美
11+阅读 · 2018年9月23日
NLP中自动生产文摘(auto text summarization)
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年10月10日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
0+阅读 · 24分钟前
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员