[發明專利]用于對運動捕捉應用模型跟蹤的系統和方法

有效

• 申請號: 201080020001.2
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN102413885A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: J·馬戈利斯
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: A63F13/00
• 分類號: A63F13/00;G06F3/01
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧嘉運

背景

諸如計算機游戲、多媒體應用程序等許多計算應用程序包括使用典型的運動捕捉技術來動畫化的化身或人物。例如，在開發高爾夫球游戲時，可以將專業高爾夫球手帶入具有運動捕捉設備的工作室，該運動捕捉設備包括例如朝向工作室中的特定點的多個相機。專業高爾夫球手然后可以裝備具有多個點指示器的運動捕捉套裝，這些點指示器可以用相機來配置并由相機跟蹤，以使得相機可捕捉例如專業高爾夫球手的打高爾夫的運動。這些運動然后能夠在高爾夫球游戲的開發期間被應用于化身或人物。當完成高爾夫球游戲后，化身或人物然后能夠在執行高爾夫球游戲期間用專業高爾夫球手的運動來動畫化。不幸的是，典型的運動捕捉技術是昂貴的，依靠特定應用程序的開發，并且不包括與應用程序的實際玩家或用戶相關聯的運動。

概述

此處所公開的是用于捕捉用戶在一場景中的運動的系統和方法。例如，可以接收或觀察諸如場景的深度等圖像。然后可以分析該深度圖像以確定該圖像是否包括與用戶相關聯的人類目標。如果圖像包括與用戶相關聯的人類目標，則可以生成該用戶的模型。然后可響應于用戶移動來跟蹤模型以使得該模型可被調整為模擬該用戶的移動。例如，該模型可以是具有關節和骨骼的骨架模型，其可被調整為對應于物理空間中的用戶移動的姿勢。根據一示例實施例，然后可基于所跟蹤的模型來實時生成用戶移動的運動捕捉文件。例如，可以在該運動捕捉文件中捕捉并呈現定義調整后的模型的每一個姿勢的關節和骨骼的矢量集。

提供本概述以便以簡化形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的一些概念。本概述并不旨在標識所要求保護主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護主題的范圍。此外，所要求保護的主題不限于解決在本發明的任一部分中提及的任何或所有缺點的實現。

附圖簡述

圖1A和1B示出了伴隨用戶玩游戲的目標識別、分析和跟蹤系統的示例實施例。

圖2示出了可在目標識別、分析和跟蹤系統中使用的捕捉設備的示例實施例。

圖3示出可用于解釋目標識別、分析和跟蹤系統中的一個或多個姿勢和/或動畫化目標識別、分析和跟蹤系統所顯示的化身或屏幕上人物的計算環境的示例實施例。

圖4示出可用于解釋目標識別、分析和跟蹤系統中的一個或多個姿勢和/或動畫化目標識別、分析和跟蹤系統所顯示的化身或屏幕上人物的計算環境的另一示例實施例。

圖5描繪了用于捕捉人類目標的運動的示例方法的流程圖。

圖6示出了可包括人類目標的圖像的示例實施例。

圖7示出了可以為人類目標生成的模型的示例實施例。

圖8A-8C示出了可在各個時間點捕捉的模型的示例實施例。

圖9A-9C示出了可基于可在各個時間點捕捉的模型來動畫化的化身或游戲人物的示例實施例。

說明性實施例的詳細描述

如本文中將描述的，用戶可通過執行一個或多個姿勢和/或運動來控制在諸如游戲控制臺、計算機等計算環境上執行的應用程序和/或動畫化化身或屏幕上人物。根據一個實施例，姿勢和/或運動可由例如捕捉設備來接收。例如，捕捉設備可捕捉場景的深度圖像。在一個實施例中，捕捉設備可以確定場景中的一個或多個目標或對象是否對應于諸如用戶等人類目標。然后可掃描與人類目標相匹配或相對應的每個目標或對象以生成與其相關聯的模型，諸如骨架模型、網格人類模型等。然后可將該模型提供給計算環境以使得該計算環境可跟蹤該模型，生成所跟蹤的模型的運動捕捉文件，呈現與該模型相關聯的化身，基于所跟蹤的模型的運動捕捉文件來動畫化化身，和/或基于例如所跟蹤的模型來確定要在計算機環境上執行的應用程序中執行哪些控制。

圖1A和1B示出伴隨用戶18玩拳擊游戲的目標識別、分析和跟蹤系統10的配置的示例實施例。在一示例實施例中，目標識別、分析和跟蹤系統10可用于識別、分析和/或跟蹤諸如用戶18等的人類目標。

如圖1A所示，目標識別、分析及跟蹤系統10可包括計算環境12。計算環境12可以是計算機、游戲系統或控制臺等等。根據一示例實施例，計算環境12可包括硬件組件和/或軟件組件，使得計算環境12可用于執行諸如游戲應用、非游戲應用等應用。在一個實施例中，計算環境12可包括諸如標準化處理器、專用處理器、微處理器等可執行各種指令的的處理器，這些指令包括例如用于以下操作的指令：接收圖像、生成在該圖像中捕捉到的用戶的模型、跟蹤模型、基于所跟蹤的模型來生成運動捕捉文件、應用運動捕捉文件，或任何其他合適的指令，這些將在下面更詳細地描述。