[發(fā)明專利]基于偏移映射法和雅克比矩陣算法相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)重定向方法及裝置

在審

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• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107424203A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高春鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40;G06T17/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司43210
• 代理人: 趙登高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)建模領(lǐng)域，尤其涉及一種基于偏移映射法和雅克比矩陣算法相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)重定向方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，各種動(dòng)畫電影及三維游戲逐漸豐富了人們的娛樂生活，現(xiàn)有動(dòng)畫電影和三維游戲中各個(gè)人物及動(dòng)物模型等由于運(yùn)動(dòng)過程中涉及到四肢、頭部和軀干的相對運(yùn)動(dòng)，所以這些角色的制作十分復(fù)雜，消耗了大量的人力資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于偏移映射法和雅克比矩陣算法相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)重定向方法及裝置解決現(xiàn)有建模過程復(fù)雜、浪費(fèi)資源的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種模型生成方法，包括以下步驟：

建立目標(biāo)角色的模型；

根據(jù)所建立的目標(biāo)角色的模型建立目標(biāo)角色的骨骼和關(guān)節(jié)與源角色的骨骼和關(guān)節(jié)的映射關(guān)系；

根據(jù)所述目標(biāo)角色的骨骼和關(guān)節(jié)與源角色的骨骼和關(guān)節(jié)的映射關(guān)系結(jié)合雅克比矩陣算法對所述目標(biāo)角色的模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)重定向；

依據(jù)所述重定向結(jié)果建立目標(biāo)角色的模型。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述目標(biāo)角色的骨骼和關(guān)節(jié)與源角色的骨骼和關(guān)節(jié)的映射關(guān)系對所述目標(biāo)角色的模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)重定向的步驟具體為：

判斷所述目標(biāo)角色的模型與所述源角色的模型為同構(gòu)模型還是異構(gòu)模型；

當(dāng)所述目標(biāo)角色的模型與所述源角色的模型為同構(gòu)模型時(shí)，則調(diào)整所述目標(biāo)角色的模型的骨骼使其與源角色的骨骼的初始姿態(tài)對齊，再對目標(biāo)角色的骨骼中各個(gè)關(guān)節(jié)的在局部坐標(biāo)系中的方向進(jìn)行調(diào)整，使目標(biāo)角色的骨骼中各個(gè)關(guān)節(jié)與源角色的骨骼中的各個(gè)關(guān)節(jié)在局部坐標(biāo)系中的方向保持一致。

優(yōu)選的，還包括步驟：

當(dāng)所述目標(biāo)角色的模型與所述源角色的模型為異構(gòu)模型時(shí)，則

建立所述目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)與所述源角色的模型的關(guān)節(jié)之間的映射關(guān)系；

依據(jù)所述目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)與所述源角色的模型的關(guān)節(jié)之間的映射關(guān)系調(diào)整所述目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)的初始姿態(tài)；

依據(jù)所述目標(biāo)角色的模型的骨骼與所述源角色的模型的骨骼的長度比例及所述目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)與所述源角色的模型的關(guān)節(jié)之間的映射關(guān)系建立目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)的位置與角色的模型的關(guān)節(jié)的位置變換關(guān)系。

優(yōu)選的，還包括：

根據(jù)失真量對目標(biāo)角色的模型位于末端的關(guān)節(jié)的位置進(jìn)行約束。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)的初始姿態(tài)包括所述目標(biāo)角色的模型的關(guān)節(jié)的初始位置、偏移量和偏轉(zhuǎn)角。

本發(fā)明還提供一種基于偏移映射法和雅克比矩陣算法相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)重定向裝置，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案通過基于源角色的模型對當(dāng)前目標(biāo)角色的模型的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行重定向，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)模型的建立，簡化了建模過程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明模型生成方法一實(shí)施例的流程示意圖；

圖2為圖1中步驟S30的細(xì)化流程圖；

圖3為以人物角色的絆倒過程為源角色的模板重定向生成怪物角色絆倒模板的狀態(tài)圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種基于偏移映射法和雅克比矩陣算法相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)重定向方法。

如圖1所示，在一實(shí)施例中，該方法以下步驟：

S10、建立目標(biāo)角色的模型；

本實(shí)施例中的模型主要指的是人類角色模型或類人角色模型。在某一具體實(shí)施方式中，具體采用表面模型法，角色模型具體為由骨架和皮膚組成的兩層人體模型。其皮膚層由曲面片或者平面來模擬，底層骨骼驅(qū)動(dòng)皮膚變形。真實(shí)感較強(qiáng)，動(dòng)畫瑄染速度，建模速度也相對較快。顯然，在其他一些具體實(shí)施方式一種，還可以選擇包括建立骨架、肌肉和皮膚組成的三層人體模型的多層次建模法等。

S20、根據(jù)所建立的目標(biāo)角色的模型建立目標(biāo)角色的骨骼和關(guān)節(jié)與源角色的骨骼和關(guān)節(jié)的映射關(guān)系；

本實(shí)施例中先建立的目標(biāo)角色的模型建立目標(biāo)角色的骨骼和關(guān)節(jié)與源角色的骨骼和關(guān)節(jié)的映射關(guān)系。