[發(fā)明專利]一種骨骼蒙皮動畫的實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410291455.3
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104021584B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張翼
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫梵天信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鄧猛烈,孟金喆

1.一種骨骼蒙皮動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、創(chuàng)建構(gòu)成角色模型的骨骼模型和網(wǎng)格蒙皮模型，其中，所述骨骼模型由按一定層次組織起來的若干個骨骼組成，骨骼的層次描述了角色的結(jié)構(gòu)；所述網(wǎng)格蒙皮模型即角色的皮膚，是在骨骼影響下變化的一個可變形網(wǎng)格；

B、確定影響網(wǎng)格蒙皮模型上網(wǎng)格頂點的骨骼，并根據(jù)骨骼與頂點的幾何關(guān)系、物理關(guān)系確定其影響權(quán)重；

C、根據(jù)角色模型文件中存儲的骨骼運動的關(guān)鍵幀序列，在相鄰的兩個關(guān)鍵幀間進行插值計算，確定某一時刻各個骨骼的新位置和新朝向；其中，所述角色模型文件中保存的信息具體包括網(wǎng)格蒙皮信息、骨骼信息和關(guān)鍵幀信息，其中，所述網(wǎng)格蒙皮信息為角色的多邊形模型，該多邊形模型由三角形面組成，每個三角形面有三個指向模型頂點表的索引，通過該索引可以確定三個頂點，每個頂點中包括頂點位置、法向量、紋理材質(zhì)及影響該頂點的骨骼和其影響權(quán)重；所述骨骼信息包括組成骨骼模型的全部骨骼；所有骨骼按照父子關(guān)系組織成一棵樹，樹根代表整個骨架，其余每一節(jié)點包括葉子節(jié)點代表一個骨骼，每一個骨骼包括該骨骼在父骨骼坐標(biāo)系中的變換矩陣，通過該變換矩陣確定該骨骼在父骨骼坐標(biāo)系中的位置；所述關(guān)鍵幀信息包括組成骨骼運動的關(guān)鍵幀序列，每個關(guān)鍵幀保存著每一骨骼在該時刻相對于父骨骼坐標(biāo)系的變換矩陣，及骨骼的位置和朝向信息；所述步驟C具體包括：根據(jù)角色模型文件中存儲的骨骼運動的關(guān)鍵幀序列，在相鄰的兩個關(guān)鍵幀間進行線性插值和球面線性插值計算，確定某一時刻各個骨骼的新位置和新朝向，然后從根骨骼開始遍歷骨架，計算每一個骨骼相對于世界坐標(biāo)系的變換矩陣；

D、按照網(wǎng)格蒙皮模型上各個頂點中保存的影響它的骨骼索引和相應(yīng)的影響權(quán)重，根據(jù)公式：頂點的新位置＝每個骨骼的世界矩陣*每個骨骼Tpos矩陣的逆矩陣，每個骨骼的世界矩陣＝每個骨骼 Tpos的世界矩陣*插值后矩陣*父骨骼的世界矩陣，根據(jù)頂點受那些骨骼的影響利用平均加權(quán)得到頂點的準(zhǔn)確位置，實現(xiàn)骨骼蒙皮動畫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨骼蒙皮動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A具體包括：采用poser或3ds MAX軟件的任一種創(chuàng)建構(gòu)成角色模型的骨骼模型和網(wǎng)格蒙皮模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨骼蒙皮動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟B中影響權(quán)重可以通過建模軟件計算，也可以手工設(shè)置。