[發明專利]一種在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法

有效

• 申請號: 201210042044.1
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102637073A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 任雁鵬;趙淳;羅漢青;梁利平
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T19/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，包括：

使用事件處理對象對拾取、平移、旋轉和縮放操作進行了統一封裝，分別構成事件響應函數；

基于有限狀態機，使用枚舉變量定義事件處理對象的對應不同類型操作的工作狀態，該工作狀態與事件響應函數具有對應關系；

接收用戶觸發的交互事件，有限狀態機跳轉至該交互對應的工作狀態，并執行對應的事件響應函數。

2.根據權利要求1所述的在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，所述的工作狀態包括：拾取狀態、平移狀態、旋轉狀態和縮放狀態。

3.根據權利要求2所述的在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，所述接收用戶觸發的交互事件，有限狀態機跳轉至該交互對應的工作狀態，并執行對應的事件響應函數的步驟包括：

當用戶觸發的拾取指令時，有限狀態機跳轉至拾取狀態，與拾取狀態對應的事件響應函數響應用戶通過鼠標輸入的點擊、釋放事件對場景中的節點進行拾取，并使用刻線將被拾取到的節點突出出來；

當用戶觸發的平移指令時，有限狀態機跳轉至平移狀態，與平移狀態對應的事件響應函數除了要完成拾取任務外，還要為被拾取到的節點添加平移功能，并在隨后的操作中完成對選中三維對象的平移；

當用戶觸發的旋轉指令時，有限狀態機跳轉至旋轉狀態，與旋轉狀態對應的事件響應函數除了要完成拾取任務外，還要為被拾取到的節點添加旋轉功能，并在隨后的操作中完成對選中三維對象的旋轉；或

當用戶觸發的縮放指令時，有限狀態機跳轉至縮放狀態，與縮放狀態對應的事件響應函數除了要完成拾取任務外，還要為被拾取到的節點添加縮放功能，并在隨后的操作中完成對選中三維對象的縮放。

4.根據權利要求3所述的在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，所述工作狀態還包括：空閑狀態；

所述接收用戶觸發的交互事件，有限狀態機跳轉至該交互對應的工作狀態，并執行對應的事件響應函數的步驟之后還包括：接收用戶觸發的交互事件結束的指令，有限狀態機跳轉至空閑狀態。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，所述接收用戶觸發的交互事件，有限狀態機跳轉至該交互對應的工作狀態，并執行對應的事件響應函數的步驟之后還包括：

對三維角色進行動畫功能的編輯操作。

6.根據權利要求5所述的在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，對于關鍵路徑動畫，所述對三維角色進行動畫功能的編輯操作的步驟包括：

對于自身附帶動作信息的角色節點，在此節點的上層綁定一個幾何節點；

通過在時間軸上對幾何節點安插多個關鍵控制點，每個關鍵控制點包含此時刻被編輯節點的狀態信息，包括位置或旋轉信息；

各個時間點之間采用均勻差值的方式進行實時計算，以達到連續的效果；

將幾何節點附帶的關鍵點信息與角色自帶的動作信息進行算法疊加，以再現整個角色動畫，實現角色的路徑動畫效果。

7.根據權利要求5所述的在三維動畫引擎底層實現人機交互的方法，其特征在于，對于角色動畫，所述對三維角色進行動畫功能的編輯操作的步驟包括：

拾取被操控角色節點并為其綁定一個“矩陣變換”的幾何節點；

當通過鼠標/鍵盤外部設備對角色進行操作時，實時修改并記錄幾何節點的變換矩陣的值；

每一個操作都與下一次動作進行疊加運算，人機交互底層實時記錄并保存所有幾何節點的坐標值；

協同呈現幾何節點與三維對象，以顯示角色的動畫狀態，產生實時動畫的目的。