[發(fā)明專利]骨骼柔體實(shí)現(xiàn)方法、裝置及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711459833.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108133505A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京像素軟件科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T13/40
• 分類號(hào): G06T13/40;G06T19/20;A63F13/56
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁香美

本發(fā)明實(shí)施例提供一種骨骼柔體實(shí)現(xiàn)方法、裝置及電子設(shè)備，該方法包括：創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的骨骼關(guān)節(jié)樹(shù)，骨骼關(guān)節(jié)樹(shù)由多個(gè)骨骼組成；針對(duì)具有自身父骨骼的各骨骼，獲得該骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置，并獲得該骨骼的父骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置；根據(jù)該骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置以及父骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置計(jì)算得到該骨骼相對(duì)于父骨骼的旋轉(zhuǎn)量；根據(jù)旋轉(zhuǎn)量控制該骨骼與父骨骼之間的骨骼鏈繞父骨骼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以使該骨骼從當(dāng)前幀位置移動(dòng)到下一幀位置。該骨骼柔體實(shí)現(xiàn)方案，將骨骼的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為骨骼與父骨骼之前的骨骼鏈的旋轉(zhuǎn)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)頂點(diǎn)逐個(gè)計(jì)算造成的大量的計(jì)算開(kāi)銷，提高了柔體的運(yùn)行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種骨骼柔體實(shí)現(xiàn)方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

在3D游戲中使用柔體可以提升畫(huà)面的真實(shí)性和表現(xiàn)效果，比如：隨風(fēng)飄擺的布料、頭發(fā)等。由于柔體的運(yùn)動(dòng)是基于真實(shí)的物理計(jì)算得到的結(jié)果，其畫(huà)面表現(xiàn)非常真實(shí)，與正常的骨骼動(dòng)畫(huà)相比較，骨骼動(dòng)畫(huà)是美術(shù)事先調(diào)好的效果，無(wú)論角色怎么運(yùn)動(dòng)最后呈現(xiàn)在玩家面前的都會(huì)是一個(gè)確定的結(jié)果，而柔體則會(huì)隨著角色的運(yùn)動(dòng)的不同呈現(xiàn)出不同的結(jié)果，是基于物理真實(shí)計(jì)算而來(lái)的，可以帶來(lái)更好的表現(xiàn)效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)骨骼柔體的方式是對(duì)于模型的每個(gè)頂點(diǎn)都計(jì)算其物理位置并做碰撞檢測(cè)，再通過(guò)相關(guān)算法來(lái)保證模型頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還保存原有的形態(tài)。這種方式最終得到的效果較好，但是其代價(jià)是具大的CPU計(jì)算。因?yàn)樵谶@種方式中柔體模型的每個(gè)頂點(diǎn)都有參與物理計(jì)算，碰撞檢測(cè)。若正常一個(gè)角色模型有5000個(gè)頂點(diǎn)，就需要計(jì)算5000次，計(jì)算開(kāi)銷非常大。雖然目前提供了GPU加速計(jì)算的解決方案，但是在大型網(wǎng)游中同屏可見(jiàn)的主角非常多，可能達(dá)到數(shù)百人，每個(gè)主角都會(huì)有不少柔體模型，這樣的計(jì)算量普通電腦難以承受的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種骨骼柔體實(shí)現(xiàn)方法、裝置及電子設(shè)備以解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種骨骼柔體實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括：

創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的骨骼關(guān)節(jié)樹(shù)，所述骨骼關(guān)節(jié)樹(shù)由多個(gè)骨骼組成，各所述骨骼具有自身的父骨骼和/或子骨骼；

針對(duì)具有自身父骨骼的各所述骨骼，獲得該骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置，并獲得該骨骼的父骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置；

根據(jù)所述骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置以及所述父骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置計(jì)算得到所述骨骼相對(duì)于所述父骨骼的旋轉(zhuǎn)量；

根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)量控制所述骨骼繞其父骨骼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以使所述骨骼從當(dāng)前幀位置移動(dòng)到下一幀位置。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置以及所述父骨骼的當(dāng)前幀位置和下一幀位置計(jì)算得到所述骨骼相對(duì)于所述父骨骼的旋轉(zhuǎn)量的步驟，包括：

根據(jù)所述骨骼的下一幀位置以及所述父骨骼的下一幀位置計(jì)算得到所述骨骼與所述父骨骼之間的第一向量；

根據(jù)所述骨骼的當(dāng)前位置以及所述父骨骼的下一幀位置計(jì)算得到所述骨骼與所述父骨骼之間的第二向量；

根據(jù)所述第一向量和所述第二向量計(jì)算得到所述骨骼相對(duì)于所述父骨骼的旋轉(zhuǎn)量。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)量控制所述骨骼繞其父骨骼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以使所述骨骼從當(dāng)前幀位置移動(dòng)到下一幀位置的步驟，包括：

獲得所述骨骼和所述父骨骼之間的骨骼鏈；

在所述父骨骼從當(dāng)前幀位置移動(dòng)到所述下一幀位置后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)量使所述骨骼鏈繞所述父骨骼的下一幀位置旋轉(zhuǎn)，以使所述骨骼從當(dāng)前幀位置移動(dòng)到下一幀位置。

進(jìn)一步地，所述針對(duì)具有自身父骨骼的各所述骨骼，獲取該骨骼的當(dāng)前幀位置到下一幀位置的第一向量的步驟之前，所述方法還包括：