[發明專利]一種應用于類人形骨架的反向動力學解算方法及裝置

在審

• 申請號: 201911320937.6
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN111079071A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 儲備;何文峰;杜宇欣;賀迪
• 申請（專利權）人: 完美鯤鵬（北京）動漫科技有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京市聯德律師事務所 11361
• 代理人: 黃大正;王迪

1.一種應用于類人形骨架的反向動力學解算方法，其特征在于，包括：

設定所述類人形骨架的初始姿態；

設置所述類人形骨架中至少一個關節的目標姿態及對應所述關節的解算參數；

根據所述初始姿態、所述目標姿態和所述解算參數進行反向動力學解算處理，得到所述類人形骨架的最終姿態。

2.根據權利要求1所述的反向動力學解算方法，其特征在于，其中所述類人形骨架包括體現四肢和脊椎的關節，所述反向動力學解算處理能夠針對體現所述四肢和所述脊椎的關節進行反向動力學解算。

3.根據權利要求2所述的反向動力學解算方法，其特征在于，在針對所述脊椎進行解算處理時，計算所述脊椎的末端關節的當前朝向到目標朝向的旋轉角度，按權重將所述旋轉角度分配到所述脊椎中的各個關節。

4.根據權利要求1所述的反向動力學解算方法，其特征在于，所述設定所述類人形骨架的初始姿態之前還包括：

標記所述類人形骨架中的關鍵關節、及所述類人形骨架的朝向；

將所述類人形骨架設置為T形或者A形姿態。

5.根據權利要求1所述的反向動力學解算方法，其特征在于，所述目標姿態包括目標位置和/或目標朝向。

6.根據權利要求1所述的反向動力學解算方法，其特征在于，如果所述關節無法到達目標位置時，通過拉動機制調動所述類人形骨架的其他部位以使所述關節達到所述目標姿態。

7.根據權利要求6所述的反向動力學解算方法，其特征在于，所述關節是腕部關節，所述方法包括：

檢查所述腕部關節的實際位置到所述目標位置的平移向量，如果沒能到達所述目標位置，則沿所述向量平移脊椎末端關節的實際位置，將所述實際位置設為新的脊椎末端關節目標位置，進行重新解算。

8.根據權利要求1所述的反向動力學解算方法，其特征在于，所述類人形骨架包括多條骨架鏈，如果所述關節無法到達目標位置時，通過拉動機制調動所述類人形骨架的與所述關節所在的骨架鏈關聯的另一骨架鏈，以使所述關節達到所述目標姿態。

9.根據權利要求1所述的反向動力學解算方法，其特征在于，所述方法還包括對所述關節的旋轉角度進行約束處理。

10.一種應用于類人形骨架的反向動力學解算裝置，其特征在于，包括：

初始設置模塊，用于設定所述類人形骨架的初始姿態，其中所述類人形骨架包括體現四肢和脊椎的關節；

目標設置模塊，用于設置所述類人形骨架中至少一個關節的目標姿態及對應所述關節的解算參數；

解算模塊，用于根據所述初始姿態、所述目標姿態和所述解算參數進行反向動力學解算處理，得到所述類人形骨架的最終姿態，其中所述反向動力學解算處理能夠針對體現所述四肢和所述脊椎的關節進行反向動力學解算。

11.根據權利要求10所述的反向動力學解算裝置，其特征在于，其中所述類人形骨架包括體現四肢和脊椎的關節，所述反向動力學解算處理能夠針對體現所述四肢和所述脊椎的關節進行反向動力學解算。

12.根據權利要求11所述的反向動力學解算裝置，其特征在于，在針對所述脊椎進行解算處理時，所述解算模塊計算所述脊椎的末端關節的當前朝向到目標朝向的旋轉角度，按權重將所述旋轉角度分配到所述脊椎中的各個關節。

13.根據權利要求10所述的反向動力學解算裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

標記模塊，用于標記所述類人形骨架中的關鍵關節、及所述類人形骨架的朝向；

姿態設置模塊，用于將所述類人形骨架設置為T形或者A形姿態。

14.根據權利要求10所述的反向動力學解算裝置，其特征在于，所述目標姿態包括目標位置和/或目標朝向。