[發明專利]動作建模裝置及方法、以及程序

有效

• 申請號: 201280007496.4
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN103403767B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 向井智彥
• 申請（專利權）人: 史克威爾·艾尼克斯有限公司
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40;A63F13/57
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙)11370
• 代理人: 馮譜,陳宇萱

技術領域

本發明是關于在具有通過關節結合于軀干的肢體的角色的動作建模中將于中途具有關節的各肢體的形狀一體的定義并決定動作的建模。

背景技術

隨著近年計算機技術的高度發展，CG(Computer?Graphics)中已能在三次元中進行精細且寫實的表現。且在CG領域中，是使用將在假想空間的角色例如人或動物等的動作以關節連結多個骨頭來構成的骨骼模型(骨架模型,skeleton?model)，在其關節使各骨頭動作來進行表現。

如上述，在假想三次元空間中動作的骨架模型，是依各關節設定其連結的骨頭的可動范圍，配合其關節的特性，使其可動范圍的大小或動作自由度不同，以進行更具現實味道的動作。又，已揭示了一種方法，亦即為了表現更自然順暢的骨架模型的動作，通過在各關節使用射影將球面狀的點坐標轉換于射影面上來設定可動范圍，以設定以往的關節可動范圍(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2010-170279號公報(段落0010等)

發明內容

然而，專利文獻1也是預備了各關節獨立的活動范圍模型。然而，現實的人類或動物等的關節動作，也有受到相鄰關節的影響而動作受限制的情形。因此，在依其各活動范圍進行建模相關計算時，也可考慮到四肢部前端會移動至不自然的位置。另一方面，若為了實現更自然的動作而增加變量的數目，則會導致需要復雜的數學模型來進行處理。

本發明的目的在于，提供在對結合于軀干的各肢體建模動作的情形下，能一邊減少特定該動作所需要的變量，一邊建模出更接近現實動作的模型的動作的動作建模裝置等。

為了達成上述目的，本發明第1觀點的動作建模裝置，是對角色的動作進行建模的動作建模裝置，該角色具有通過第1關節結合于軀干的同時在中途配置有第2關節、且能夠以該第1關節為中心在規定的角度范圍內旋轉的肢體，其特征在于，包括：特定部位定位構件，以上述第1關節的位置為基準決定位于較上述肢體的上述第2關節之前的特定部位的位置；角度范圍數據存儲構件，將對能夠使上述第2關節旋轉的角度范圍進行定義而成的角度范圍數據相對于上述特定部位的從上述第1關節起的相對位置附加對應關系地存儲；以及第2關節定位構件，基于依照上述特定部位定位構件所決定的上述特定部位的位置而存儲于上述角度范圍數據存儲構件的角度范圍數據，決定上述第2關節的位置。

上述第1觀點的動作建模裝置，首先，針對通過第1關節結合于軀干的肢體，以該第1關節為基準決定位于較配置于該肢體中途的第2關節之前的特定部位的位置。在以第1關節為基準決定特定部位的位置后，相對依照該特定部位位置而設定的從第1關節起的相對位置，在第2關節的可旋轉角度范圍內決定第2關節的位置。也就是說，在以肢體中第1關節為基準決定特定部位的位置后，由于第2關節的關節角度被固定，因此接著決定以連結第1關節與特定部位的軸為中心的第2關節的旋轉角度，借此能進行該肢體動作的建模。進而，第2關節的旋轉角度，由于是在與特定部位位置對應的旋轉角度的范圍內被決定，因此能防止肢體相對特定部位位置的不自然動作。

具體而言，如作為建模對象的現實中的人類的手肘或膝蓋般，將具有僅于限定的方向作屈伸動作的關節的手腕或腳作為建模對象時，能防止該對象中的第2關節在位于第2關節之前的特定部位的位置不自然的彎曲，而能在該對象的肢體動作中做出無不協調感的建模。又，由于在該肢體動作的建模中，能僅使用特定部位的位置相關的信息與第2關節的旋轉角度相關的信息來決定該肢體形狀，因此能以較少的信息進行動作的建模。

上述第1觀點的動作建模裝置中，上述角色是在游戲中出現的角色，上述動作建模裝置還包括游戲狀況判定構件，該游戲狀況判定構件用以判定上述游戲的進行狀況是否成為預先定義的多種狀況中的何種狀況，上述角度范圍數據存儲構件分別相對于上述多種狀況，存儲作為能夠使上述第2關節旋轉的角度范圍定義不同角度范圍而成的角度范圍數據，上述第2關節定位構件根據上述角度范圍數據存儲構件所儲存的多個角度范圍的數據中的與由上述游戲狀況判定構件判定的狀況對應的角度范圍數據，決定上述第2關節的位置。

此情形下，能依照其游戲狀況使第2關節的可旋轉角度范圍變化。借此，例如能在角色于游戲進行中負傷時將該負傷的肢體的第2關節的可旋轉角度范圍設定為較通常時狹窄，而能對角色進行與其游戲狀況對應的自然動作的建模。又，其它作為此種的游戲狀態，有角色于身體安裝的物的狀態或在假想空間中的角色的周圍環境等。