[發明專利]一種基于VOCA的完整口型動畫生成方法

有效

• 申請號: 202010012004.7
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN110807825B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 司馬華鵬;唐翠翠
• 申請（專利權）人: 南京硅基智能科技有限公司
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40;G06T17/20
• 代理公司: 江蘇舜點律師事務所 32319
• 代理人: 孫丹

本發明涉及動畫制作領域，公開了一種基于VOCA的完整口型動畫生成方法，解決了VOCA無法產生口腔部分的動畫，3D動畫不夠真實的問題，其技術方案的要點是包括以下步驟：步驟一、建立與VOCA頭部3D模型對應的靜態口腔模型；步驟二、通過3D建模軟件打開靜態口腔模型和VOCA頭部3D模型，并將靜態口腔模型嵌入在靜態VOCA頭部3D模型的對應位置；步驟三、在利用VOCA頭部3D模型生成動畫時，實時計算口部關鍵點的運動軌跡,并且通過該運動軌跡計算與靜態口腔模型之間的線性映射關系，形成完整口腔模型的動畫，使得生成的3D動畫更加的真實，用戶體驗更好。

技術領域

本發明涉及動畫制作領域，更具體地說，它涉及一種基于VOCA的完整口型動畫生成方法。

背景技術

VOCA的全稱是VoiceOperatedCharacterAnimation，指的是聲音操作角色動畫，用于實現音頻驅動的3D角色口型動畫。但是其VOCA頭部3D模型本身并不夠完整，是沒有包括口腔部分的VOCA頭部3D模型的，具體的是指牙齒、舌頭等部位，如果VOCA頭部3D模型不完整，直接導致的問題就是3D動畫不夠真實，用戶體驗不夠好。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于VOCA的完整口型動畫生成方法，通過引入靜態口腔模型并采用關鍵點映射技術，為VOCA增加相應的完整口型動畫，從而實現3D動畫更加真實、能讓用戶體驗更好。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的，一種基于VOCA的完整口型動畫生成方法，包括以下步驟：

步驟一、建立與VOCA頭部3D模型對應的靜態口腔模型；

步驟二、通過3D建模軟件打開靜態口腔模型和VOCA頭部3D模型，并將靜態口腔模型嵌入在靜態VOCA頭部3D模型的對應位置；

步驟三、在利用VOCA頭部3D模型生成動畫時，實時計算口部關鍵點的運動軌跡，并且通過該運動軌跡計算與靜態口腔模型之間的線性映射關系，形成完整口腔模型的動畫。

作為本發明的一個優選方案，所述靜態口腔模型至少包括上排牙齒、下排牙齒以及舌頭。

作為本發明的一個優選方案，靜態口腔模型的建立方法包括直接從3D建模軟件中導出現有的口腔模型或者手動創建節點和面構造口腔模型。

作為本發明的一個優選方案，將靜態口腔模型嵌入在靜態VOCA頭部3D模型的方法包括手動拖拽以實現對應嵌入。

作為本發明的一個優選方案，通過旋轉上排牙齒、下排牙齒以及舌頭控制口腔為閉合狀態，導出閉嘴口腔模型；通過旋轉上排牙齒、下排牙齒以及舌頭控制口腔為張嘴最大狀態，導出張嘴口腔模型。

作為本發明的一個優選方案，口部關鍵點的選取方法為：讀取VOCA頭部3D模型底層的flame靜態模型，根據其中提供的V、F以及權重計算重心坐標，V是頂點集合，F是由V的索引構成的面集合，取每個三角面的重心作為關鍵點l＝∑v_iw_i，其中w_i為flame給定的權重參數，∑w_i＝1，i＝1，2，3為三角面的三個頂點，在此基礎上在VOCA頭部3D模型上指定關鍵點，并通過輔助工具，手動在VOCA頭部3D模型的口部選取關鍵點。

作為本發明的一個優選方案，形成口腔模型的動畫的方法為：通過對VOCA頭部3D模型的關鍵點計算距離，通過張嘴口腔模型和閉嘴口腔模型生成對應的中間狀態，其中映射關系是：通過計算t時刻VOCA頭部3D模型的關鍵點之間的距離，得到t時刻的張嘴系數，映射得到t時刻的口腔狀態。

作為本發明的一個優選方案，靜態口腔模型創建好后為VOCA頭部3D模型文件格式。