[發明專利]一種應用于類人形骨架的反向動力學解算方法及裝置

有效

• 申請號: 201610674497.4
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106326643B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 儲備;何文峰;杜宇欣;賀迪
• 申請（專利權）人: 完美鯤鵬(北京)動漫科技有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 11361 北京市聯德律師事務所
• 代理人: 黃大正

本發明公開了一種應用于類人形骨架的反向動力學解算方法及裝置，該方法包括：設定類人形骨架的初始姿態；設置類人形骨架中至少一個關節的目標姿態及對應關節的解算參數；根據初始姿態、目標姿態和解算參數進行反向動力學解算處理，得到類人形骨架的最終姿態。這樣能夠使得復雜的樹狀類人形骨架到達其目標狀態，并且可以對任意的關節進行單獨或全身反向動力學解算。

技術領域

本發明涉及反向動力學領域，更具體地，本發明涉及一種應用于類人形骨架的反向動力學解算方法及裝置。

背景技術

反向動力學是一種通過先確定子骨骼的位置,然后反求推導出其所在骨骼鏈上n級父骨骼位置，從而確定整條骨骼鏈的方法。反向動力學是依據某些子關節的最終位置、角度，來反求出整個骨架的形態。它的特點是工作效率高，大大減少了需要手動控制的關節數目，缺點是求解方程組需要耗費較多的計算機資源，在關節數增多的時候尤其明顯。

但是，目前現有的反向動力學解算方法夠解決指定末端姿態后計算關節朝向的問題，但這些方法只能應用于簡單的鏈式骨架上，不能處理類人形骨架復雜的樹狀結構。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種能夠處理類人形骨架復雜的樹狀結構的反向動力學解算的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種應用于類人形骨架的反向動力學解算方法，包括：

設定所述類人形骨架的初始姿態；

設置所述類人形骨架中至少一個關節的目標姿態及對應所述關節的解算參數；

根據所述初始姿態、所述目標姿態和所述解算參數進行反向動力學解算處理，得到所述類人形骨架的最終姿態。

可選的是，所述設定所述類人形骨架的初始姿態之前還包括：

標記所述類人形骨架中的關鍵關節、及所述類人形骨架的朝向；

將所述類人形骨架設置為T形或者A形姿態。

可選的是，所述目標姿態包括目標位置和/或目標朝向。

可選的是，如果所述關節無法到達目標位置時，通過拉動機制調動所述類人形骨架的其他部位以使所述關節達到所述目標姿態。

可選的是，所述方法還包括對所述關節的旋轉角度進行約束處理。

根據本發明的第二方面，提供了一種應用于類人形骨架的反向動力學解算裝置，包括：

初始設置模塊，用于設定所述類人形骨架的初始姿態；

目標設置模塊，用于設置所述類人形骨架中至少一個關節的目標姿態及對應所述關節的解算參數；

解算模塊，用于根據所述初始姿態、所述目標姿態和所述解算參數進行反向動力學解算處理，得到所述類人形骨架的最終姿態。

可選的是，所述裝置還包括：

標記模塊，用于標記所述類人形骨架中的關鍵關節、及所述類人形骨架的朝向；

姿態設置模塊，用于將所述類人形骨架設置為T形或者A形姿態。

可選的是，所述目標姿態包括目標位置和/或目標朝向。

可選的是，所述裝置還包括拉動模塊，用于如果所述關節無法到達目標位置時，通過拉動機制調動所述類人形骨架的其他部位以使所述關節達到所述目標姿態。

可選的是，所述裝置還包括約束模塊，用于對所述關節的旋轉角度進行約束處理。