[發明專利]一種可交互的二維形狀特征對應方法

有效

• 申請號: 201210031891.8
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102622773A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 楊文武;王勛
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06T13/80
• 分類號: G06T13/80
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及二維角色動畫技術以及二維形狀漸變技術領域，尤其涉及一種可交互的二維形狀特征對應方法。

背景技術

在政府的大力支持下，國內動漫產業近年來發展迅速，動漫產量亦大幅提升。然而，傳統的手繪二維動畫制作方法需要大量時間和高額成本。國內外研發了許多二維商業動畫軟件，例如Adobe?Flash、Toon?Boom?Studio等，以輔助二維動畫制作。這些商業軟件主要實現了所謂的“無紙卡通”功能，即把傳統的動畫師紙上繪畫轉為讓動畫師通過數位板在計算機上繪畫，以方便素材的編輯和管理。但是，動畫師仍需要一幀一幀地繪制動畫序列，工作量依然非常巨大。因此，研發智能化的二維動畫技術，以自動生成動畫序列，可以有效提高二維動畫的制作效率，極大降低其制作成本，具有現實的社會和經濟意義。

二維形狀漸變是計算機動畫領域中的一項重要技術，它能夠光滑地過渡一個形狀到另一個形狀。給定兩個包含二維矢量形狀的關鍵幀，通過過渡一個關鍵幀中的形狀到另一個關鍵幀中的形狀，可以自動生成關鍵幀之間的動畫序列。因此，二維形狀漸變技術被廣泛應用于二維關鍵幀動畫系統中。該技術需要解決一個基本問題：形狀之間的特征對應，即如何建立兩個形狀之間相似特征的對應關系。大多數二維形狀漸變方法需要用戶在兩個形狀上指定若干對一一對應的關鍵點，這些關鍵點進而把形狀分解為一一對應的若干區域。該方法簡單直觀，但是需要較多的人工交互。于是，研究人員設計了自動的特征對應方法，但是這些方法無法保證產生滿足用戶需要的特征對應結果，常常需要較多的手工交互來糾正對應結果。因此，如何降低人工交互量并保證對應結果的準確性是二維形狀特征對應方法亟需解決的問題。為該問題提供一個令人滿意的解決方案，可以提高二維形狀漸變技術的實用性，進而推動智能化二維動畫技術的發展。

中國專利公開號CN?101903908A，公開日是2010年12月01日，名稱為“基于特征的2D/3D圖像配準”的方案中公開了一種基于特征的2D/3D圖像配準。它包括以下方法：特征檢測器，其配置用于從二維圖像提取二維特征集，從三維圖像提取三維特征集；投影處理器，其配置用于將三維數據投影成二維投影數據；以及配準處理器，其配置用于調節參數以將所述二維特征集與由所述投影處理器使用投影幾何投影的所述三維特征集進行配準，以及使用經調節的參數以將所述二維圖像和由所述投影處理器使用所述投影幾何投影的所述三維圖像進行配準。不足之處是，這種基于特征的2D/3D圖像配準方法，在特征集對應發生錯誤時，投影處理器不能夠對其對應錯誤進行糾正，也不能夠采用算法對其對應錯誤進行自動尋找匹配，因而匹配對應準確性不高。

發明內容

本發明是為了解決現有的完全手工或完全自動的二維形狀特征對應方法中存在的交互量大、糾錯難、對應匹配準確性不高的這些不足，提供一種糾錯容易、準確可靠、編碼簡單、算法高效、人工交互指定與算法自動抽取相結合的可交互的二維形狀特征對應方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種可交互的二維形狀特征對應方法，包括源形狀和目標形狀，其特征在于，所述的方法包括：

步驟一、根據源形狀上的特征語義，用戶通過手工指定的方式在源形狀上逐個指定源特征點；這一步驟的作用是把源形狀上的源特征點逐個指定標出，以完成后面源和目標特征點的一一對應。

步驟二、對源形狀上逐個指定的每個源特征點，采用算法在目標形狀上自動查找到與源特征點相匹配的對應目標特征點；這一步驟的作用是用算法在目標形狀上自動查找到與步驟一指定的源特征點相匹配的對應目標特征點。

步驟三、若出現自動查找到的對應目標特征點與當前指定的源特征點之間的對應不相匹配時，則采用手工刪除或移動目標特征點，使指定的源特征點和目標特征點之間匹配且一一對應。這一步驟的作用是糾錯，使目標特征點與當前指定的源特征點匹配且一一對應，從而有效降低之后的用戶交互量。

作為優選，先采用算法檢測出源形狀和目標形狀上的視覺顯著性點；再以源形狀上的視覺顯著性點作為參考和導引，讓用戶在源形狀上逐個指定源特征點；再采用算法自動在目標形狀上的視覺顯著性點中抽取出與各個源特征點相匹配的對應目標特征點；若出現目標特征點和對應源特征點不相匹配時，采用手工刪除或移動目標特征點；最終，目標特征點和源特征點之間匹配且一一對應。該優選方案采用自動和手工相結合的形式，使目標特征點和源特征點之間匹配且一一對應，不僅保證了對應結果的準確無誤，同時大大降低了用戶交互量。