由于字符之间的复杂和多样化的交互作用，合成的多字符交互是一项艰巨的任务。特别是，在产生诸如舞蹈和战斗之类的紧密互动时，需要精确的时空对齐。现有的生成多字符相互作用的工作集中在给定序列中生成单一类型的反应运动，从而导致缺乏各种结果动作。在本文中，我们提出了一种新颖的方式来创建现实的人类反应动作，通过混合和匹配不同类型的紧密相互作用，在给定数据集中未呈现。我们提出了一个有条件的层次生成对抗网络，具有多热的类嵌入，以从领导者的给定运动序列中生成追随者的混合和匹配反应性运动。实验是对嘈杂（基于深度）和高质量（基于MOCAP）的交互数据集进行的。定量和定性结果表明，我们的方法的表现优于给定数据集上的最新方法。我们还提供了一个增强数据集，具有逼真的反应动作，以刺激该领域的未来研究。该代码可从https://github.com/aman-goel1/imm获得

用全球性结构（例如编织）合成人体运动是一个具有挑战性的任务。现有方法倾向于集中在局部光滑的姿势过渡并忽视全球背景或运动的主题。在这项工作中，我们提出了一种音乐驱动的运动综合框架，其产生与输入节拍同步的人类运动的长期序列，并共同形成尊重特定舞蹈类型的全局结构。此外，我们的框架可以实现由音乐内容控制的不同运动，而不仅仅是由节拍。我们的音乐驱动舞蹈综合框架是一个分层系统，包括三个层次：姿势，图案和编排。姿势水平由LSTM组件组成，该组件产生时间相干的姿势。图案级别引导一组连续姿势，形成一个使用新颖运动感知损失所属的特定分布的运动。并且舞蹈级别选择所执行的运动的顺序，并驱动系统遵循舞蹈类型的全球结构。我们的结果展示了我们的音乐驱动框架的有效性，以在各种舞蹈类型上产生自然和一致的运动，控制合成运动的内容，并尊重舞蹈的整体结构。

我们的目标是从规定的行动类别中解决从规定的行动类别创造多元化和自然人动作视频的有趣但具有挑战性的问题。关键问题在于能够在视觉外观中综合多种不同的运动序列。在本文中通过两步过程实现，该两步处理维持内部3D姿势和形状表示，Action2Motion和Motion2Video。 Action2Motion随机生成规定的动作类别的合理的3D姿势序列，该类别由Motion2Video进行处理和呈现，以形成2D视频。具体而言，Lie代数理论从事人类运动学的物理法之后代表自然人动作;开发了一种促进输出运动的分集的时间变化自动编码器（VAE）。此外，给定衣服人物的额外输入图像，提出了整个管道以提取他/她的3D详细形状，并在视频中呈现来自不同视图的合理运动。这是通过改进从单个2D图像中提取3D人类形状和纹理，索引，动画和渲染的现有方法来实现这一点，以形成人类运动的2D视频。它还需要3D人类运动数据集的策策和成果进行培训目的。彻底的经验实验，包括消融研究，定性和定量评估表现出我们的方法的适用性，并展示了解决相关任务的竞争力，其中我们的方法的组成部分与最先进的方式比较。

我们提出了一个基于神经网络的系统，用于长期，多动能人类运动合成。该系统被称为神经木偶，可以从简单的用户输入中平稳过渡，包括带有预期动作持续时间的动作标签，以及如果用户指定的话，则可以产生高质量和有意义的动作。我们系统的核心是一种基于变压器的新型运动生成模型，即Marionet，它可以在给定的动作标签给定不同的动作。与现有运动生成模型不同，Marionet利用了过去的运动剪辑和未来动作标签的上下文信息，专门用于生成可以平稳融合历史和未来动作的动作。具体而言，Marionet首先将目标动作标签和上下文信息编码为动作级潜在代码。该代码通过时间展开模块将代码展开为帧级控制信号，然后可以将其与其他帧级控制信号（如目标轨迹）结合使用。然后以自动回归方式生成运动帧。通过依次应用木偶，系统神经木偶可以借助两个简单的方案（即“影子开始”和“动作修订”）来稳健地产生长期的多动作运动。与新型系统一起，我们还提供了一个专门针对多动运动综合任务的新数据集，其中包含动作标签及其上下文信息。进行了广泛的实验，以研究我们系统产生的动作的动作准确性，自然主义和过渡平滑度。

Can we make virtual characters in a scene interact with their surrounding objects through simple instructions? Is it possible to synthesize such motion plausibly with a diverse set of objects and instructions? Inspired by these questions, we present the first framework to synthesize the full-body motion of virtual human characters performing specified actions with 3D objects placed within their reach. Our system takes as input textual instructions specifying the objects and the associated intentions of the virtual characters and outputs diverse sequences of full-body motions. This is in contrast to existing work, where full-body action synthesis methods generally do not consider object interactions, and human-object interaction methods focus mainly on synthesizing hand or finger movements for grasping objects. We accomplish our objective by designing an intent-driven full-body motion generator, which uses a pair of decoupled conditional variational autoencoders (CVAE) to learn the motion of the body parts in an autoregressive manner. We also optimize for the positions of the objects with six degrees of freedom (6DoF) such that they plausibly fit within the hands of the synthesized characters. We compare our proposed method with the existing methods of motion synthesis and establish a new and stronger state-of-the-art for the task of intent-driven motion synthesis. Through a user study, we further show that our synthesized full-body motions appear more realistic to the participants in more than 80% of scenarios compared to the current state-of-the-art methods, and are perceived to be as good as the ground truth on several occasions.

我们解决了人类反应生成的挑战性任务，该任务旨在基于输入动作产生相应的反应。大多数现有作品并不集中于产生和预测反应，并且在仅给出动作作为输入时就无法产生运动。为了解决这一限制，我们提出了一种新型的相互作用变压器（Interformer），该变压器由具有时间和空间浓度的变压器网络组成。具体而言，时间的注意力捕获了字符及其相互作用的运动的时间依赖性，而空间注意力则了解每个字符的不同身体部位与相互作用的一部分之间的依赖关系。此外，我们建议使用图形通过相互作用距离模块提高空间注意力的性能，以帮助关注两个字符的附近关节。关于SBU相互作用，K3HI和Duetdance数据集的广泛实验证明了Interformer的有效性。我们的方法是一般的，可用于产生更复杂和长期的相互作用。

神经网络的出现彻底改变了运动合成领域。然而，学会从给定的分布中无条件合成动作仍然是一项具有挑战性的任务，尤其是当动作高度多样化时。我们提出了Modi，这是一种无条件的生成模型，可以合成各种动作。我们的模型在完全无监督的环境中训练，从多样化，非结构化和未标记的运动数据集中进行了训练，并产生了一个行为良好，高度语义的潜在空间。我们的模型的设计遵循StyleGAN的多产架构，并将其两个关键技术组件调整为运动域：一组样式编码，这些样式编码注入了生成器层次结构的每个级别和映射功能，并形成了一个学习和形成一个分离的潜在空间。我们表明，尽管数据集中缺乏任何结构，但潜在空间可以在语义上聚集，并促进语义编辑和运动插值。此外，我们提出了一种将未见动作转向潜在空间的技术，并展示了基于潜在的运动编辑操作，否则这些动作无法通过天真地操纵明确的运动表示无法实现。我们的定性和定量实验表明，我们的框架达到了最新的合成质量，可以遵循高度多样化的运动数据集的分布。代码和训练有素的模型将在https://sigal-raab.github.io/modi上发布。

Generating realistic motions for digital humans is a core but challenging part of computer animations and games, as human motions are both diverse in content and rich in styles. While the latest deep learning approaches have made significant advancements in this domain, they mostly consider motion synthesis and style manipulation as two separate problems. This is mainly due to the challenge of learning both motion contents that account for the inter-class behaviour and styles that account for the intra-class behaviour effectively in a common representation. To tackle this challenge, we propose a denoising diffusion probabilistic model solution for styled motion synthesis. As diffusion models have a high capacity brought by the injection of stochasticity, we can represent both inter-class motion content and intra-class style behaviour in the same latent. This results in an integrated, end-to-end trained pipeline that facilitates the generation of optimal motion and exploration of content-style coupled latent space. To achieve high-quality results, we design a multi-task architecture of diffusion model that strategically generates aspects of human motions for local guidance. We also design adversarial and physical regulations for global guidance. We demonstrate superior performance with quantitative and qualitative results and validate the effectiveness of our multi-task architecture.

现有的基于密钥帧的运动合成主要集中于循环动作或短期运动的产生，例如步行，跑步和近距离姿势之间的过渡。但是，这些方法将在处理复杂和即兴运动时，例如舞蹈表演和武术时会大大降低合成运动的自然性和多样性。此外，当前的研究缺乏对生成的运动的细粒度控制，这对于智能的人类计算机互动和动画创作至关重要。在本文中，我们提出了一个基于多个约束的新型基于关键的运动生成网络，该网络可以通过学习的知识来实现​​多样化的舞蹈综合。具体而言，该算法主要基于复发性神经网络（RNN）和变压器体系结构制定。我们网络的骨干是由两个长期记忆（LSTM）单元组成的层次RNN模块，其中第一个LSTM用于将历史框架的姿势信息嵌入潜在空间中，第二个LSTM用于使用第二个LSTM，并且使用了第二个LSTM。预测下一帧的人类姿势。此外，我们的框架包含两个基于变压器的控制器，这些控制器分别用于建模根轨迹和速度因子的约束，以更好地利用框架的时间上下文并实现细粒度的运动控制。我们在包含各种现代舞蹈的舞蹈数据集上验证了拟议的方法。三个定量分析的结果验证了我们算法的优势。视频和定性实验结果表明，我们算法产生的复杂运动序列即使是长期合成，也可以在关键帧之间实现多种和平滑的运动过渡。

“我们怎样才能通过简单地告诉他们，从动画电影剧本或移动机器人的3D角色我们希望他们做什么？” “我们如何非结构化和复杂的可以造一个句子，仍然从其生成合理的运动？”这些都是需要在长期得到回答，因为领域仍然处于起步阶段的问题。通过这些问题的启发，我们提出了产生成分操作的新技术，它可以处理复杂的输入句子。我们的产量是描绘在输入句子中的动作三维姿态序列。我们提出了一个分级二流顺序模型，探讨对应于给定的运动自然语言中的句子和三维姿态序列之间的精细联合级映射。我们学习运动的两个集管表示 - 每一个上半身下半身动作。我们的模型可以生成简短的句子描述单个动作以及长组成的句子描述多个连续叠加行动似是而非的姿势序列。我们评估的公开可用的KIT运动语言数据集含有与人类标注的句子3D姿势数据我们提出的模型。实验结果表明，我们的模型以50％的余量前进的状态的最先进的在客观评价基于文本的运动的合成。基于用户研究定性评价表明我们的合成运动被认为是最接近地面实况动作捕捉短期和组成句子。

我们提出了一个新颖的框架，按需运动产生（ODMO），用于生成现实和多样化的长期3D人体运动序列，该序列仅以具有额外的自定义能力的动作类型为条件。 ODMO在三个公共数据集（HumanAct12，UESTC和MOCAP）上进行评估时，对所有传统运动评估指标的SOTA方法显示了改进。此外，我们提供定性评估和定量指标，这些指标证明了我们框架提供的几种首要的自定义功能，包括模式发现，插值和轨迹自定义。这些功能大大扩大了此类运动产生模型的潜在应用的范围。编码器和解码器体系结构中的创新启用了新颖的按需生成能力：（i）编码器：在低维的潜在空间中利用对比度学习来创建运动序列的层次结构嵌入，不仅是不同动作的代码，类型形成不同的组，但在动作类型中，类似的固有模式（运动样式）聚集在一起的代码，使它们容易发现； （ii）解码器：使用层次解码策略，该策略首先重建运动轨迹，然后用于重建整个运动序列。这样的架构可以有效地控制轨迹控制。我们的代码发布在GitHub页面：https：//github.com/roychowdhuryresearch/odmo

人类运动建模对于许多现代图形应用非常重要，这些应用通常需要专业技能。为了消除外行的技能障碍，最近的运动生成方法可以直接产生以自然语言为条件的人类动作。但是，通过各种文本输入，实现多样化和细粒度的运动产生，仍然具有挑战性。为了解决这个问题，我们提出了MotionDiffuse，这是第一个基于基于文本模型的基于文本驱动的运动生成框架，该框架证明了现有方法的几种期望属性。 1）概率映射。 MotionDiffuse不是确定性的语言映射，而是通过一系列注入变化的步骤生成动作。 2）现实的综合。 MotionDiffuse在建模复杂的数据分布和生成生动的运动序列方面表现出色。 3）多级操作。 Motion-Diffuse响应有关身体部位的细粒度指示，以及随时间变化的文本提示，任意长度运动合成。我们的实验表明，Motion-Diffuse通过说服文本驱动运动产生和动作条件运动的运动来优于现有的SOTA方法。定性分析进一步证明了MotionDiffuse对全面运动产生的可控性。主页：https：//mingyuan-zhang.github.io/projects/motiondiffuse.html

本文提出了运动拼图，这是一个新型的运动风格转移网络，在几个重要方面都可以提高最先进的方式。运动难题是第一个可以控制各个身体部位运动样式的动作，从而可以进行本地样式编辑并大大增加风格化运动的范围。我们的框架旨在保持人的运动学结构，从多种样式运动中提取了风格的特征，用于不同的身体部位，并将其本地转移到目标身体部位。另一个主要优点是，它可以通过整合自适应实例正常化和注意力模块，同时保持骨骼拓扑结构，从而传递全球和本地运动风格的特征。因此，它可以捕获动态运动所表现出的样式，例如拍打和惊人，比以前的工作要好得多。此外，我们的框架允许使用样式标签或运动配对的数据集进行任意运动样式传输，从而使许多公开的运动数据集可用于培训。我们的框架可以轻松地与运动生成框架集成，以创建许多应用程序，例如实时运动传输。我们通过许多示例和以前的工作比较来证明我们的框架的优势。

We present a new method for generating controllable, dynamically responsive, and photorealistic human animations. Given an image of a person, our system allows the user to generate Physically plausible Upper Body Animation (PUBA) using interaction in the image space, such as dragging their hand to various locations. We formulate a reinforcement learning problem to train a dynamic model that predicts the person's next 2D state (i.e., keypoints on the image) conditioned on a 3D action (i.e., joint torque), and a policy that outputs optimal actions to control the person to achieve desired goals. The dynamic model leverages the expressiveness of 3D simulation and the visual realism of 2D videos. PUBA generates 2D keypoint sequences that achieve task goals while being responsive to forceful perturbation. The sequences of keypoints are then translated by a pose-to-image generator to produce the final photorealistic video.

Achieving multiple genres and long-term choreography sequences from given music is a challenging task, due to the lack of a multi-genre dataset. To tackle this problem,we propose a Multi Art Genre Intelligent Choreography Dataset (MagicDance). The data of MagicDance is captured from professional dancers assisted by motion capture technicians. It has a total of 8 hours 3D motioncapture human dances with paired music, and 16 different dance genres. To the best of our knowledge, MagicDance is the 3D dance dataset with the most genres. In addition, we find that the existing two types of methods (generation-based method and synthesis-based method) can only satisfy one of the diversity and duration, but they can complement to some extent. Based on this observation, we also propose a generation-synthesis choreography network (MagicNet), which cascades a Diffusion-based 3D Diverse Dance fragments Generation Network (3DGNet) and a Genre&Coherent aware Retrieval Module (GCRM). The former can generate various dance fragments from only one music clip. The latter is utilized to select the best dance fragment generated by 3DGNet and switch them into a complete dance according to the genre and coherent matching score. Quantitative and qualitative experiments demonstrate the quality of MagicDance, and the state-of-the-art performance of MagicNet.

我们人类正在进入虚拟时代，确实想将动物带到虚拟世界中。然而，计算机生成的（CGI）毛茸茸的动物受到乏味的离线渲染的限制，更不用说交互式运动控制了。在本文中，我们提出了Artemis，这是一种新型的神经建模和渲染管道，用于生成具有外观和运动合成的清晰神经宠物。我们的Artemis可以实现互动运动控制，实时动画和毛茸茸的动物的照片真实渲染。我们的Artemis的核心是神经生成的（NGI）动物引擎，该动物发动机采用了有效的基于OCTREE的动物动画和毛皮渲染的代表。然后，该动画等同于基于显式骨骼翘曲的体素级变形。我们进一步使用快速的OCTREE索引和有效的体积渲染方案来生成外观和密度特征地图。最后，我们提出了一个新颖的阴影网络，以在外观和密度特征图中生成外观和不透明度的高保真细节。对于Artemis中的运动控制模块，我们将最新动物运动捕获方法与最近的神经特征控制方案相结合。我们引入了一种有效的优化方案，以重建由多视图RGB和Vicon相机阵列捕获的真实动物的骨骼运动。我们将所有捕获的运动馈送到神经角色控制方案中，以生成具有运动样式的抽象控制信号。我们将Artemis进一步整合到支持VR耳机的现有引擎中，提供了前所未有的沉浸式体验，用户可以与各种具有生动动作和光真实外观的虚拟动物进行紧密互动。我们可以通过https://haiminluo.github.io/publication/artemis/提供我们的Artemis模型和动态毛茸茸的动物数据集。

人类抓握合成具有许多应用，包括AR / VR，视频游戏和机器人。虽然已经提出了一些方法来为对象抓握和操纵产生现实的手对象交互，但通常只考虑手动与对象交互。在这项工作中，我们的目标是综合全身掌握运动。鉴于3D对象，我们的目标是产生多样化和自然的全身人类动作，方法和掌握物体。这项任务是具有挑战性的，因为它需要建模全身动态和灵巧的手指运动。为此，我们提出了由两个关键部件组成的Saga（随机全身抓取）：（a）静态全身抓取姿势。具体地，我们提出了一种多任务生成模型，共同学习静态全身抓姿和人对象触点。 （b）抓住运动infilling。鉴于初始姿势和产生的全身抓握姿势作为运动的起始和结束姿势，我们设计了一种新的联络感知生成运动infilling模块，以产生各种掌握的掌握运动。我们展示了我们方法是第一代生物和表达全身运动的第一代框架，该方法是随机放置并掌握未经看的对象的逼真和表达全身运动。代码和视频可用于：https：//jiahaoplus.github.io/saga/saga.html。

在本文中，我们为音乐驱动的舞蹈运动综合构成了一个新颖的框架，并具有可控的关键姿势约束。与仅基于音乐生成舞蹈运动序列的方法相反，该工作的目标是综合由音乐驱动的高质量舞蹈运动以及用户执行的定制姿势。我们的模型涉及两个用于音乐和运动表示形式的单模式变压器编码器，以及用于舞蹈动作生成的跨模式变压器解码器。跨模式变压器解码器可以通过引入局部邻居位置嵌入来使其合成平滑舞蹈运动序列合成平滑舞蹈运动序列的能力。这种机制使解码器对关键姿势和相应位置更加敏感。我们的舞蹈合成模型通过广泛的实验在定量和定性评估上取得了令人满意的表现，这证明了我们提出的方法的有效性。

我们提出了一个隐式神经表示，以学习运动运动运动的时空空间。与以前代表运动为离散顺序样本的工作不同，我们建议将广泛的运动空间随着时间的流逝表达为连续函数，因此名称为神经运动场（NEMF）。具体来说，我们使用神经网络来学习此功能，以用于杂项运动集，该动作旨在以时间坐标为$ t $的生成模型和用于控制样式的随机矢量$ z $。然后，将模型作为变异自动编码器（VAE）进行训练，并带有运动编码器来采样潜在空间。我们使用多样化的人类运动数据集和四倍的数据集训练模型，以证明其多功能性，并最终将其部署为通用运动，然后再解决任务 - 静态问题，并在不同的运动生成和编辑应用中显示出优势，例如运动插值，例如运动插值，例如 - 上映和重新散布。可以在我们的项目页面上找到更多详细信息：https：//cs.yale.edu/homes/che/projects/nemf/

控制角色在实时动画系统中移动的方式是具有有用应用程序的具有挑战性的任务。现有的样式传输系统需要访问参考内容运动剪辑，但是，在实时系统中，未来的运动内容未知且易于使用用户输入进行改变。在这项工作中，我们呈现了一种使用动画综合网络的风格建模系统，基于本地运动阶段模拟运动内容。额外的样式调制网络使用功能明智的变换实时调制样式。为了评估我们的方法，我们创建并释放一个新的风格建模数据集100，其中包含超过400万帧的程式化的机器人数据，以100种不同的样式，为现有系统提供了许多挑战。为了模拟这些样式，我们将局部相位计算扩展到无联接的配方。与其他实时建模方法相比，我们展示了我们的系统在其风格表示中更加强大，有效，同时提高运动质量。