[發明專利]植物動畫合成方法

有效

• 申請號: 201110209398.6
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102289836A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 肖伯祥;郭新宇;趙春江;溫維亮;陸聲鏈
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G06T13/60
• 分類號: G06T13/60
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種植物動畫合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：提取待建模植物整體的靜態虛擬模型的三維空間骨架曲線，所述骨架曲線為所述靜態虛擬模型的幾何中心線；

S2：在連續的運動捕捉時間序列內，根據待建模植物上設置的運動捕捉特征點捕捉所述待建模植物的運動，并記錄捕捉到的運動數據幀；

S3：逐幀計算所述數據幀中的特征點所發生的位置偏移量，計算所述骨架曲線上與所述特征點對應的標記點的偏移量，并重建偏移后的骨架曲線；

S4：根據偏移后的骨架曲線生成待建模植物的偏移后的靜態虛擬模型，以合成動畫。

2.如權利要求1所述的植物動畫合成方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

S1.1：根據所述待建模植物的器官提取器官骨架曲線；

S1.2：拼接所述器官骨架曲線，建立整個植物的骨架曲線。

3.如權利要求1所述的植物動畫合成方法，其特征在于，所述步驟S2中捕捉所述待建模植物的運動的方式為：

所述特征點將運動捕捉設備周圍發光裝置發出的紅外線反射進運動捕捉設備的攝像頭，以使所述運動捕捉設備記錄捕捉到的運動數據幀，所述特征點是由紅外敏感的反光貼和輕質半球形墊片組成，反光貼完全覆蓋墊片，并粘貼在植物體表面，從而形成半球形凸起的紅外敏感的反光標記。

4.如權利要求3所述的植物動畫合成方法，其特征在于，所述半球形墊片半徑為1～2毫米。

5.如權利要求1所述的植物動畫合成方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

S3.1：讀取記錄的一幀運動數據幀；

S3.2：根據所述運動數據幀中特征點所發生的位置偏移量計算所述骨架曲線上與所述特征點對應的標記點的偏移量，以確定所述標記點的位置；

S3.3：根據所述標記點進行曲線插值生成偏移后的骨架曲線；

S3.4：重復執行步驟S3.1～S3.3，得到若干運動數據幀對應的偏移后的骨架曲線。

6.如權利要求5所述的植物動畫合成方法，其特征在于，所述步驟S3.3中曲線插值的方式為B樣條曲線插值，首先以所述標記點作為型值點計算控制點V_i，然后根據求得的控制點V_i計算曲線上的插值點P，其插值公式如下所示：

P(u)=Σi=0nBi,n(u)Vi]]>

其中P(u)為曲線上對應于參數變量u的插值點，n為曲線單元的次數，i為整型循環變量，i＝0，1，2，…，n，V_i為曲線單元的控制點，B_i，n(u)為第i個n次B樣條基函數。

7.如權利要求1所述的植物動畫合成方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

S4.1：確定骨架曲線上對應于模型曲面上的控制點的一組關鍵點；

S4.2：根據偏移前后的關鍵點的位移變化計算曲線發生變形后的曲面控制點位置；

S4.3：根據偏移后的曲面控制點生成待建模植物的偏移后的靜態虛擬模型，以合成動畫。