[發明專利]批量模型姿勢變換方法

有效

• 申請號: 201710642228.4
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107491506B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 褚智威;楊少毅;曹哲
• 申請（專利權）人: 西安蒜泥電子科技有限責任公司
• 主分類號: G06F16/21
• 分類號: G06F16/21;G06F16/23;G06T19/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

1.批量模型姿勢變換方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)讀取原始模型數據庫；

2)將人體模板分別綁定到所讀入的N個原始模型上，N≥1:

2.1)簡化人體模板；

省略人體模板中的部分骨骼節點，至少保留人體模板中肩膀、臀、頭、左腳、右腳、左手和右手處的骨骼節點；

2.2)獲取第一個原始模型的內切面點；

2.3)對步驟2.2)所得內切面點進行最大球體自適應采樣，得到一系列自適應采樣點；

2.4)基于步驟2.3)獲取的自適應采樣點構建一組骨骼節點圖；

2.5)將經步驟2.1)簡化后的人體模板綁定至步驟2.4)所得的骨骼節點圖得到初始骨骼綁定結果；

2.6)對所述初始骨骼綁定結果進行優化，得到第一個原始模型對應的骨骼綁定結果，完成人體模板和第一個原始模型的綁定；

2.7)采用與步驟2.2)-2.6)相同的方法依次得到其余N-1個原始模型對應的骨骼綁定結果，完成人體模板分別和其余N-1個原始模型的綁定；

3)對完成人體模板綁定后的N個原始模型進行皮膚權重估計：

3.1)為完成人體模板綁定后的第一個原始模型的每個骨骼節點位置添加熱源，通過Laplace平衡擴散的形式將熱量從各個骨骼節點擴散開，得到各骨骼節點的熱量分布；

3.2)基于步驟3.1)所得到的各骨骼節點的熱量分布，計算第一個原始模型的每個頂點受其各個骨骼節點的影響權重，即為第一個原始模型的皮膚權重；

3.3)采用與步驟3.1)-3.2)相同的方法，依次得到其余N-1個原始模型的皮膚權重；

4)姿勢變換：

4.1)讀取姿勢信息；

4.2)基于步驟4.1)所讀取的姿勢信息和前述步驟2)得到的每個原始模型的骨骼綁定結果，利用所述N個原始模型的皮膚權重分別計算N個原始模型的蒙皮變形，完成所輸入的N個原始模型的姿勢變換；

5)保存N個原始模型姿勢變換后所得到的結果模型。

2.根據權利要求1所述的批量模型姿勢變換方法，其特征在于，所述步驟2.1)中簡化人體模板的方法為：

省略人體模板中的部分骨骼節點，只保留人體模板中肩膀、臀、頭、左腳、右腳、左手和右手處的骨骼節點。

3.根據權利要求2所述的批量模型姿勢變換方法，其特征在于，所述步驟2.2)中內切面的構建方法為：

2.2.1)計算原始模型某一個內部空間點到原始模型表面頂點的距離，以最小距離值作為該內部空間點的距離場值；

2.2.2)參照二維距離變換原理，對原始模型內部所有空間點，以每一個空間點所在位置為圓心，以其距離場值為半徑，構造三維球體，保留不超出原始模型表面的三維球體所對應的空間點，這些空間點稱為內切面點。

4.根據權利要求2所述的批量模型姿勢變換方法，其特征在于，所述步驟2.2)還包括對所述內切面點進行篩選的步驟2.2.3)：淘汰所述內切面點中距離場梯度向量相鄰夾角過小的點和距離原始模型頂點過近的點；

所述距離場梯度向量由距離場在該內切面點沿著x，y，z三個方向的梯度值組成，兩梯度向量夾角越小表示兩梯度越相似，則越不可能成為骨骼點。

5.根據權利要求1所述的批量模型姿勢變換方法，其特征在于，所述步驟2.3)中自適應采樣點的選取方法為：

2.3.1)將所述內切面點按其距離場值大小排序；

2.3.2)從距離原始模型表面頂點最遠的內切面點開始，以該內切面點為圓心構造內切原始模型的球體，若某個內切面點已經被位于它之前的內切面點的最大球體包括，則將該內切面點被篩選出去，并且將不再以該點構建最大球體；剩下的內切面點即為自適應采樣點。