[發(fā)明專利]批量模型姿勢變換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710642228.4
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107491506B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 褚智威;楊少毅;曹哲
• 申請（專利權(quán)）人: 西安蒜泥電子科技有限責(zé)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(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

為了實現(xiàn)統(tǒng)一姿勢模型庫的快速、高效建立，本發(fā)明提供了一種批量模型姿勢變換方法，包括步驟：1)讀取原始模型數(shù)據(jù)庫；將人體模板分別綁定到所讀入的N個原始模型上，N≥1；3)對完成人體模板綁定后的N個原始模型進行皮膚權(quán)重估計；4)姿勢變換。本發(fā)明通過骨骼自動綁定和動力學(xué)姿勢變換，將輸入的N個原始模型與選定的人體模板綁定后，只要輸入姿勢信息就能夠?qū)⑤斎氲腘個原始模型變換成統(tǒng)一的姿勢保存在模型數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)批量模型的姿勢變換，為建立便于使用的模型數(shù)據(jù)庫提供了更加快速省時省力的方法，所建立的模型數(shù)據(jù)庫可以用于動畫制作及所有需要注冊模板模型的場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種批量模型姿勢變換方法。

背景技術(shù)

人體模型庫在虛擬試衣，服裝定制，互聯(lián)網(wǎng)健身等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前，隨著三維掃描硬件的發(fā)展，獲取人體模型變得更簡單，但是在建立模型數(shù)據(jù)庫時，通常要求數(shù)據(jù)庫中的模型保持一致姿勢，而各種渠道獲得的人體模型很難保證一致性。因此，為了保證數(shù)據(jù)庫中模型姿勢的一致性，需要進行模型姿勢變換。而常規(guī)的方法就是由三維動畫師利用一些商用軟件，比如常用的Maya，Blender等，來人工綁定人體骨骼并設(shè)定模型蒙皮權(quán)重。人工變換的姿勢可以更加貼近人體自然狀態(tài)，但是太耗時耗力，而一般人體模型庫都存儲著成千上萬的模型，利用人工來做顯然不現(xiàn)實。

發(fā)明內(nèi)容

為了實現(xiàn)統(tǒng)一姿勢模型庫的快速、高效建立，本發(fā)明提供了一種批量模型姿勢變換方法。

本方法的技術(shù)解決方案是：

批量模型姿勢變換方法，包括以下步驟：

1)讀取原始模型數(shù)據(jù)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；

2.2)構(gòu)建第一個原始模型的內(nèi)切面；

2.3)對步驟2.2)所得內(nèi)切面進行最大球體自適應(yīng)采樣，得到一系列自適應(yīng)采樣點；

2.4)基于步驟2.3)獲取的自適應(yīng)采樣點構(gòu)建一組骨骼節(jié)點圖；

2.5)將經(jīng)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(jié)點圖得到初始骨骼綁定結(jié)果；

2.6)對所述初始骨骼綁定結(jié)果進行優(yōu)化，得到第一個原始模型對應(yīng)的骨骼綁定結(jié)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(yīng)的骨骼綁定結(jié)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(quán)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(jié)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(jié)點擴散開，得到各骨骼節(jié)點的熱量分布；

3.2)基于步驟3.1)所得到的各骨骼節(jié)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(jié)點的影響權(quán)重，即為第一個原始模型的皮膚權(quán)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(quán)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(jié)果，利用所述N個原始模型的皮膚權(quán)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(jié)果模型。

進一步地，上述步驟2.1)中簡化人體模板的方法為：