[發明專利]發音器官的網格動畫生成方法

有效

• 申請號: 201310746136.2
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103700130B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 陶建華;楊明浩;李昊
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T13/80
• 分類號: G06T13/80
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 李逸雪

1.一種發音器官的網格動畫生成方法，包括：

發音器官運動關鍵點定義步驟，在人體的包括發音器官和面部在內的中矢狀面上針對多個發音器官指定多個發音器官運動關鍵點；

運動狀況確定步驟，在人體進行特定發音運動時，通過對照表示發音器官運動關鍵點在靜止時及進行發音運動時的運動狀況的數據庫而得出多個所述發音器官運動關鍵點的運動狀況；

二維網格生成步驟，以多個所述發音器官運動關鍵點為一部分網格點，同時根據各個所述發音器官的形狀，為該發音器官補充相應的插補網格點，從而以由多個所述發音器官運動關鍵點和所述插補網格點構成的所有網格點為基礎，在中矢狀面對各所述發音器官進行三角劃分，得到用于描述各所述發音器官在中矢狀面的形狀的三角網格模型；

網格運動計算步驟，根據所述運動狀況確定步驟中得到的多個所述發音器官運動關鍵點的運動狀況，基于所述二維網格生成步驟中所得到的所述三角網格模型來計算所有網格點的運動狀況，進而得到各個發音器官的三角網格模型的網格運動狀況；以及

發音器官紋理貼圖步驟，按照各發音器官在中矢狀面的圖片能根據網格的運動而發生相應的形變的方式將該圖片的紋理映射到通過所述二維網格生成步驟而得到的三角網格模型上；以及

動畫重建步驟，根據在所述網格運動計算步驟中得到的各個所述發音器官的所述三角網格模型的網格運動狀況，對進行紋理貼圖后的各所述發音器官的運動動畫進行重建。

2.根據權利要求1所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

多個所述發音器官運動關鍵點位于舌部、唇部、下巴及軟腭上，

多個插補網格點位于舌部、唇部、下巴及軟腭上，對于唇部、下巴及軟腭，各個插補網格點以相近的距離均勻地分布于上述各個發音器官的邊緣。

3.根據權利要求2所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

對于所述舌部，所述多個插補網格點除均勻地分布在所述舌部表面之外，還大致均勻地分布在舌部的內部組織上。

4.根據權利要求1所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

在所述二維網格生成步驟中，以三角劃分的形式將所述發音器官運動關鍵點及各個所述插補網格點分別鏈接成針對各個所述發音器官的三角網格模型。

5.根據權利要求4所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

所述三角網格模型包括三個部分，分別是：上唇網格；舌、下唇、下頜網格；以及軟腭網格。

6.根據權利要求1所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

在所述網格運動計算步驟中，將發音器官的運動分為兩部分，即剛體運動和非剛體運動，其中，剛體運動是包含旋轉、位移、靜止在內的運動，非剛體運動是唇部、舌頭以及軟腭的形變運動。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

多個所述插補網格點包括：剛體運動網格點與非剛體運動網格點。

8.根據權利要求1所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

在所述網格運動計算步驟中，通過各所述發音器官上所指定的所述發音器官運動關鍵點的運動，計算出相應的所述發音器官的轉角，并得到與該所述發音器官運動關鍵點相連接的剛體運動網格點的轉動角度，由此得到所述剛體運動網格點在發音器官運動后的位置。

9.根據權利要求1所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

在所述網格運動計算步驟中，將得到的所述剛體運動網格點以及所述發音器官運動關鍵點當作標記點，進而根據各所述標記點的位置通過薄板樣條的方法計算出所述非剛體運動網格點在發音器官運動后的位置。

10.根據權利要求1所述的發音器官的網格動畫生成方法，其中，

在所述發音器官紋理貼圖步驟中，根據所述網格運動計算步驟中計算出的各個所述剛體運動網格點與所述非剛體運動網格點在靜止及運動時的位置，將各個所述發音器官的紋理貼在已建立的相對應的各所述發音器官的三角網絡模型上，各個所述網格點對應貼圖上的一個點，每一個貼圖上的點通過包圍所述貼圖的三角形網格的三個頂點坐標的唯一線性組合而得到。