[發(fā)明專利]角色模型的形成方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510571515.1
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105184845B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 李堅;文紅光;賈寶羅
• 申請（專利權）人: 深圳華僑城文化旅游科技股份有限公司
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識產(chǎn)權代理有限公司 44380
• 代理人: 吳雅麗

一種角色模型的形成方法，在建立角色模型的骨骼模型和骨骼層級時，在髖部朝向骨骼模型的后方延伸增加出一節(jié)骨骼，作為髖部額外骨骼；其中，髖部額外骨骼所在層級為髖部所在層級的父層級。在將運動捕捉數(shù)據(jù)（髖部處的運動捕捉數(shù)據(jù)）綁定（疊加）到角色模型上時，先將運動捕捉數(shù)據(jù)分離出位移數(shù)據(jù)和旋轉數(shù)據(jù)，然后將所述位移數(shù)據(jù)添加到所述髖部額外骨骼所在層級，將所述旋轉數(shù)據(jù)添加到所述髖部所在層級。上述方法可以有效消除由于重心偏差而導致的位移偏差和動作偏差，避免動畫出現(xiàn)動作異常。還提供一種角色模型的形成系統(tǒng)。

技術領域

本發(fā)明涉及動畫制作領域，特別是涉及一種角色模型的形成方法和一種角色模型的形成系統(tǒng)。

背景技術

動畫前期的制作工作中包括角色設定、建立角色模型、裝配（綁定）角色和動畫設定。其中角色的裝配是流程中的重要環(huán)節(jié)，它是賦予角色個性的重要手段。在角色裝配中一個好的層級（骨骼層級）關系可以幫助動畫師高效地完成動畫裝配。所謂層級關系即層級結構系統(tǒng)，它是制作計算機動畫的一個有力手段。它可以清晰地反映在角色裝配中各骨骼間的關系，將對象鏈接形成層級是通過將一個對象鏈接到另一個對象上創(chuàng)建一種父子關系，應用到父對象的變換會傳輸?shù)阶訉ο笊稀Ｍㄟ^將多對象鏈接成父子對象可創(chuàng)建復雜的層級關系。在角色骨架設置過程中，動力學系統(tǒng)占有非常重要的位置，包括正向動力學（FK）和反向動力學（IK）。

Maya 軟件作為一個知名的三維建模和動畫軟件，被廣大的動畫公司選擇為自己的基礎制作平臺。許多動畫制作公司的流程很大程度上建立在這個軟件系統(tǒng)上，因此其角色裝配（綁定）部分是動畫制作過程的重要環(huán)節(jié)。Maya軟件的角色裝配是實現(xiàn)動畫的必要手段，而層級關系又是角色裝配的重要因素。運動捕捉系統(tǒng)是一種用于準確測量運動物體在三維空間運動狀況的高技術設備。它基于計算機圖形學原理，通過排布在空間中的數(shù)個視頻捕捉設備將運動物體（運動捕捉演員)的運動狀況以圖像的形式記錄下來，然后使用計算機對該圖象數(shù)據(jù)進行處理，得到不同時間計量單位上不同物體（跟蹤器）的空間坐標（X,Y,Z)，這些空間坐標就形成運動捕捉數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容。

得到運動捕捉數(shù)據(jù)后，然后再通過三維建模和動畫軟件（例如Maya軟件）根據(jù)上述運動捕捉數(shù)據(jù)來形成動畫。具體為，通常通過MotionBuilder軟件，將運動捕捉數(shù)據(jù)（帶有運動捕捉數(shù)據(jù)的骨骼）轉換到三維建模和動畫軟件的角色模型（軟件中帶有控制器的骨骼模型）中。然而，對于髖部（HIPS，骨骼模型整體位移和旋轉的控制點）的運動記錄，通常運動捕捉系統(tǒng)的跟蹤器是設置在運動捕捉演員的尾骨處，而當運動捕捉數(shù)據(jù)疊加到三維建模和動畫軟件的角色模型（軟件中帶有控制器的骨骼）中時，卻是將尾骨處的跟蹤器所記錄的數(shù)據(jù)放置到角色模型的髖部中，造成重心出現(xiàn)偏差，見圖6。當演員在做動作的時候，從而造成動畫出現(xiàn)動作異常，增加動畫師后期的修改工作；例如，演員在站立不動或者蹲下的時候，會出現(xiàn)角色模型上半身后仰的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種角色模型的形成方法，能夠解決上述的動畫出現(xiàn)動作異常的缺點。此外，還提供一種角色模型的形成系統(tǒng)。

一種角色模型的形成方法，應用于三維建模和動畫軟件，所述角色模型的形成方法包括：

建立角色模型的骨骼模型和骨骼層級；所述骨骼模型包括髖部和髖部額外骨骼，所述髖部朝向所述骨骼模型的后方延伸出所述髖部額外骨骼；其中，在所述骨骼層級中，所述髖部額外骨骼所在層級為所述髖部所在層級的父層級；以及

將運動捕捉數(shù)據(jù)分離出位移數(shù)據(jù)和旋轉數(shù)據(jù)；將所述位移數(shù)據(jù)添加到所述髖部額外骨骼所在層級，將所述旋轉數(shù)據(jù)添加到所述髖部所在層級。

在其中一個實施例中，所述髖部朝向所述骨骼模型的正后方延伸出所述髖部額外骨骼。

在其中一個實施例中，所述髖部額外骨骼的長度為所述髖部到所述角色模型的臀部皮膚水平距離的1/2~1倍。

在其中一個實施例中，所述髖部額外骨骼的長度為所述髖部到所述角色模型的臀部皮膚水平距離的2/3倍。