[發(fā)明專利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維角色動畫生成方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811590943.9
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109816758B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀子彬;杜慶焜;胡文彬;張李京
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢西山藝創(chuàng)文化有限公司
• 主分類號: G06T13/80
• 分類號: G06T13/80
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 陳慧華

一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維角色動畫生成方法，包括：獲取多張二維角色動態(tài)圖片，并標(biāo)記各張二維角色動態(tài)圖片及其序列中各張靜止幀的運動信息，以形成角色動態(tài)圖片樣本庫；初始化深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以建立角色動畫生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；導(dǎo)入角色動態(tài)圖片樣本庫作為訓(xùn)練集，由角色動畫生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對角色動態(tài)圖片樣本庫進行監(jiān)督學(xué)習(xí)；輸入同一角色的一對圖片及指定動作類型，以利用訓(xùn)練完畢的角色動畫生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，自動生成完整序列的二維角色動態(tài)圖片。本申請還公開了相應(yīng)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維角色動畫生成裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機學(xué)習(xí)領(lǐng)域，尤其涉及到一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維角色動畫生成方法和裝置。

背景技術(shù)

無論是電子游戲開發(fā)還是動畫制作的過程，其往往需要針對其中的角色制作一些基本動作的動畫。諸如行走、跑步、前跨和跳起等肢體基本動作或喜怒哀樂等面部表情動畫可以通過適當(dāng)?shù)慕M合形成一系列的復(fù)雜動作。這些組合后的復(fù)雜動作精細(xì)程度和多樣性，將決定電子游戲和動畫表現(xiàn)角色的能力。

然而，目前角色動畫的繪制方式依然在很大程度上依賴于人手操作。具體地，美術(shù)人員首先根據(jù)角色的原畫，繪制指定動作的關(guān)鍵幀；然后，依據(jù)相鄰兩張關(guān)鍵幀之間的差異，通過手繪的方式相應(yīng)地插入動作的過渡幀。這使得軟件開發(fā)商或者外包設(shè)計公司花費較大的人力成本和時間來完成上述任務(wù)。然而，因為相對于三維電子游戲所涉及到的復(fù)雜光影效果，二維電子游戲?qū)μ匦У囊笸鄬唵危瑫r由于關(guān)鍵幀之間的播放間隔短，所以在針對二維動畫或二維電子游戲所制作兩張相鄰的關(guān)鍵幀中，過渡幀通常只會包含少量的差異(例如面部肌肉的微小變化或者肢體相對位置的微小改變)。這使得手繪過渡幀的工作事實上包含了大量的機械重復(fù)勞動。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維角色動畫生成方法和裝置，能夠獲得對輸入的同一角色的一對圖片及指定動作類型，自動輔助生成相應(yīng)的完整序列的二維角色動畫的技術(shù)效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用以下的技術(shù)方案：

首先，本申請?zhí)岢鲆环N基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維角色動畫生成方法，適用于二維動畫或二維電子游戲制作。該方法包括以下步驟：

S100)獲取多張二維角色動態(tài)圖片，并標(biāo)記各張二維角色動態(tài)圖片及其序列中各張靜止幀的運動信息，以形成角色動態(tài)圖片樣本庫；

S200)初始化深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DeepCNN(Deep?Convolutional?Neural?Network)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)RNN(Recurrent?Neural?Network)，以角色動畫生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

S300)導(dǎo)入角色動態(tài)圖片樣本庫作為訓(xùn)練集，由角色動畫生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對角色動態(tài)圖片樣本庫進行監(jiān)督學(xué)習(xí)；

S400)輸入同一角色的一對圖片及指定動作類型，以利用訓(xùn)練完畢的角色動畫生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，自動生成完整序列的二維角色動態(tài)圖片。

進一步地，在本申請的上述方法中，該步驟S100還包括以下子步驟：

S101)基于openCV讀取各張二維角色動態(tài)圖片及其序列中各張靜止幀；

S102)指定各張二維角色動態(tài)圖片的序列中的關(guān)鍵靜止幀及二維角色動態(tài)圖片的動作類型；

S103)計算序列中各靜止幀上的動畫單位相對于相鄰兩張關(guān)鍵靜止幀的權(quán)重值，其中，動畫單位是動畫劃分的最小單元；

S104)標(biāo)記上述指定的關(guān)鍵靜止幀、二維角色動態(tài)圖片的運動類型以及權(quán)重值序列以形成二維角色動態(tài)圖片的運動信息。

再進一步地，在本申請的上述方法中，所述運動信息至少還包括標(biāo)識所述二維角色動態(tài)圖片是否循環(huán)播放的標(biāo)識。