[發明專利]一種視頻動作捕捉動畫數據的優化方法及系統

在審

• 申請號: 202110698546.9
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113538634A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 姚俊峰;陳元慶
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20;G06T13/40;G06T3/00;G06T19/20
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

1.一種視頻動作捕捉動畫數據的優化方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟S10、在視頻中選擇需要優化的動畫數據曲線，設定各所述動畫數據曲線的曲線屬性；

步驟S20、設定各所述動畫數據曲線的優化參數；

步驟S30、利用最小二乘法以及三次貝塞爾曲線公式基于所述優化參數對各動畫數據曲線進行優化，生成新動畫曲線。

2.如權利要求1所述的一種視頻動作捕捉動畫數據的優化方法，其特征在于：所述步驟S10具體為：

通過UI交互界面在視頻中進行點擊進而選擇需要優化的動畫數據曲線，設定各所述動畫數據曲線包括平移距離和旋轉角度的曲線屬性；所述動畫數據曲線包括骨骼根節點以及骨骼子節點。

3.如權利要求1所述的一種視頻動作捕捉動畫數據的優化方法，其特征在于：所述步驟S20中，所述優化參數至少包括誤差值、迭代量、切線類型以及切割方式；

所述切線類型包括加權切線以及非加權切線；所述切割方式包括自動切割、基于關鍵幀切割以及基于切線角度切割；

所述誤差值用于限定動畫數據曲線的關鍵幀減少數量，誤差值越大，減少的關鍵幀數量越多；所述迭代量用于限定三次貝塞爾曲線公式的使用次數，迭代量越大，三次貝塞爾曲線公式的使用次數越少；所述加權切線用于調整動畫數據曲線的關鍵幀切線的長度以及角度；所述非加權切線用于用于鎖定關鍵幀切線的長度，并調整關鍵幀切線的角度；

所述自動切割用于利用最大值、最小值、平均值或者中間值對關鍵幀切線進行切割；所述基于關鍵幀切割用于利用關鍵幀的數據信息對關鍵幀切線進行切割；所述基于切線角度切割用于利用關鍵幀切線的角度以及預設的角度閾值對關鍵幀切線進行切割。

4.如權利要求3所述的一種視頻動作捕捉動畫數據的優化方法，其特征在于：所述步驟S30具體包括：

步驟S31、利用最小二乘法對各所述動畫數據曲線進行逐幀的曲線擬合，得到擬合數據；

步驟S32、利用所述切線類型以及切割方式對動畫數據曲線的關鍵幀切線進行切割，得到若干個切割點，將位于關鍵幀切線交點的切割點設為貝塞爾控制點；

步驟S33、利用三次貝塞爾曲線公式對各所述貝塞爾控制點以及相鄰的兩個切割點進行調整，進而優化所述動畫數據曲線；

步驟S34、將優化后的所述動畫數據曲線與擬合數據進行對比，得到實際誤差，利用所述實際誤差以及誤差值對動畫數據曲線進行調整；

步驟S35、基于所述迭代量重復步驟S31至步驟S34后，生成新動畫曲線。

5.如權利要求4所述的一種視頻動作捕捉動畫數據的優化方法，其特征在于：所述步驟S34具體為：

將優化后的所述動畫數據曲線與擬合數據進行對比，得到實際誤差，判斷所述實際誤差是否小于等于誤差值，若是，刪除對應的所述動畫數據曲線；若否，保留對應的所述動畫數據曲線以及切割點。

6.一種視頻動作捕捉動畫數據的優化系統，其特征在于：包括如下模塊：

動畫數據曲線選擇模塊，用于在視頻中選擇需要優化的動畫數據曲線，設定各所述動畫數據曲線的曲線屬性；

優化參數設定模塊，用于設定各所述動畫數據曲線的優化參數；

動畫數據曲線優化模塊，用于利用最小二乘法以及三次貝塞爾曲線公式基于所述優化參數對各動畫數據曲線進行優化，生成新動畫曲線。

7.如權利要求6所述的一種視頻動作捕捉動畫數據的優化系統，其特征在于：所述動畫數據曲線選擇模塊具體為：

通過UI交互界面在視頻中進行點擊進而選擇需要優化的動畫數據曲線，設定各所述動畫數據曲線包括平移距離和旋轉角度的曲線屬性；所述動畫數據曲線包括骨骼根節點以及骨骼子節點。