[發(fā)明專利]基于用戶啟發(fā)的二維形狀對應(yīng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310420958.1
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103489212A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊文武
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號: G06T13/80
• 分類號: G06T13/80
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二維形狀對應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于用戶啟發(fā)的二維形狀對應(yīng)方法。

背景技術(shù)

在政府的大力支持下，國內(nèi)動漫產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展迅速，動漫產(chǎn)量亦大幅提升。然而，傳統(tǒng)的手繪二維動畫需要大量制作時間和高額制作成本。為了輔助二維動畫制作，國內(nèi)外研發(fā)了許多二維動畫制作商業(yè)軟件，例如Adobe?Flash、Toon?Boom?Studio等。這些商業(yè)軟件主要實現(xiàn)了所謂的“無紙卡通”功能，即把傳統(tǒng)的動畫師紙上繪畫轉(zhuǎn)為讓動畫師通過數(shù)位板在計算機(jī)上繪畫，以方便動畫素材的編輯和管理。但是，動畫師仍需要一幀一幀地繪制二維動畫序列，工作量仍然非常巨大。

因此，研發(fā)智能化的二維動畫技術(shù)，以自動生成二維動畫序列，從而有效提高二維動畫的制作效率并降低其制作成本，具有現(xiàn)實的社會和經(jīng)濟(jì)意義。

二維形狀內(nèi)插是計算機(jī)動畫領(lǐng)域中的一項重要技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于二維關(guān)鍵幀矢量動畫系統(tǒng)中。該技術(shù)可以實現(xiàn)相鄰關(guān)鍵幀中所包含角色姿態(tài)的光滑過渡，從而自動生成關(guān)鍵幀之間的角色動畫序列。在實際二維矢量動畫中，一個角色姿態(tài)通常由一組(多個)二維形狀表示而成，每個形狀對應(yīng)著角色的一個特征。為了實現(xiàn)表示相鄰兩個角色姿態(tài)的兩組形狀之間的光滑過渡，二維形狀內(nèi)插技術(shù)需要解決一個基本問題：如何關(guān)聯(lián)兩個角色姿態(tài)上的特征，即如何建立兩組形狀之間的一一對應(yīng)關(guān)系。在繪制角色姿態(tài)時，動畫師可以通過按照一定順序來繪制角色上每一特征所對應(yīng)的形狀，以自動實現(xiàn)相鄰角色姿態(tài)之間的形狀對應(yīng)。但是，這將極大地限制動畫師的創(chuàng)作自由，最終影響創(chuàng)作效率和質(zhì)量。一種簡單有效的方法是讓用戶通過手工指定來建立兩組形狀之間的對應(yīng)，但是這需要較多的人工交互，從而降低了制作效率。雖然人們提出了一些自動的形狀對應(yīng)方法，但是這些方法不能保證產(chǎn)生“滿足用戶需要”的形狀對應(yīng)結(jié)果，仍需要較多的手工交互來糾正結(jié)果。因此，如何降低人工交互量并保證產(chǎn)生正確的對應(yīng)結(jié)果是二維形狀對應(yīng)方法亟需解決的問題。

中國專利公開號CN101903908A，公開日是2010年12月01日，公開了一種基于特征的2D／3D圖像配準(zhǔn)。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(shù)據(jù)投影成二維投影數(shù)據(jù)；以及配準(zhǔn)處理器，其配置用于調(diào)節(jié)參數(shù)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(jìn)行配準(zhǔn)，以及使用經(jīng)調(diào)節(jié)的參數(shù)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(jìn)行配準(zhǔn)。不足之處是，這種基于特征的2D／3D圖像配準(zhǔn)方法，在特征集對應(yīng)發(fā)生錯誤時，投影處理器不能夠?qū)ζ鋵?yīng)錯誤進(jìn)行糾正，也不能夠采用算法對其對應(yīng)錯誤進(jìn)行自動尋找匹配，因而匹配對應(yīng)準(zhǔn)確性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的完全手工或完全自動的二維形狀對應(yīng)方法中存在的交互量大、糾錯難、對應(yīng)匹配準(zhǔn)確性不高的不足，提供了一種精準(zhǔn)高效，糾錯容易，編碼簡單，算法高效的一種基于用戶啟發(fā)的二維形狀對應(yīng)方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于用戶啟發(fā)的二維形狀對應(yīng)方法，包括如下步驟：

(1-1)設(shè)定二維矢量動畫中的角色姿態(tài)由一組二維形狀組成，每個二維形狀與一個角色特征相對應(yīng)；用戶指定兩個角色姿態(tài)和內(nèi)的二維形狀之間的至少一對對應(yīng)關(guān)系；

(1-2)按照下述步驟建立的連接圖G¹，建立的連接圖G²：

設(shè)定G¹中的任一頂點對應(yīng)著中一個的二維形狀設(shè)定G²中的任一頂點對應(yīng)著中的一個二維形狀設(shè)定的連接邊閾值為L₁，設(shè)定的連接邊閾值為L₂；

G¹通過下述步驟建立：當(dāng)G¹中的兩個任意頂點所對應(yīng)的二維形狀的距離小于L₁時，則在所述兩個任意頂點之間建立一條連接邊；

G²通過下述步驟建立：當(dāng)G²中的兩個任意頂點所對應(yīng)的二維形狀的距離小于L₂時，則在所述兩個任意頂點之間建立一條連接邊；

(1-3)利用下述算法建立和內(nèi)的二維形狀之間的一一對應(yīng)關(guān)系：

(1-3-1)設(shè)定兩個形狀和之間的相似性度量尺度函數(shù)為