[發明專利]一種全自動的服裝動畫生成方法和系統

在審

• 申請號: 202011238395.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112241992A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京中科深智科技有限公司
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40;G06N3/02;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種全自動的服裝動畫生成方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)給定一三維人體模型和一三維服裝模型，選取典型的人體運動數據片段，生成人體服裝動畫；

2)根據所述人體服裝動畫，對服裝運動和人體運動的相關性進行分析，并計算所述三維服裝模型上每一頂點基于人體骨架驅動的幾何變形參數；

3)根據服裝運動和人體運動的相關性分析結果，將所述三維服裝模型上的各個頂點對應劃入緊貼骨骼區域和不緊貼骨骼的寬松區域；

4)通過一基于幾何的服裝動畫模型，并根據步驟2)所計算的每一所述頂點對應的幾何變形參數驅動劃分到所述緊貼骨骼區域中的每個所述頂點動作，并通過一基于物理的服裝動畫模型驅動劃入到所述寬松區域中的每個所述頂點動作，生成人體服裝動畫；

5)以所述三維人體模型、所述三維服裝模型、所述人體運動數據片段和生成的所述人體服裝動畫作為深度學習網絡的訓練樣本訓練形成所述服裝動畫模型；

6)以所述三維人體模型、所述三維服裝模型和所述人體運動數據片段為模型輸入，所述服裝動畫模型自動生成服裝動畫并輸出。

2.根據權利要求1所述的一種全自動的服裝動畫生成方法，其特征在于，所述步驟2)中，將所述三維服裝模型上的所述頂點的運動位置與所述三維人體模型的骨骼運動位置發生沖突的概率作為所述頂點與人體運動的相關度。

3.根據權利要求2所述的一種全自動的服裝動畫生成方法，其特征在于，所述步驟3)中，當所述相關度大于一閾值時，表示所述頂點緊貼人體骨骼，并通過數據標注方法將該所述頂點劃入到所述緊貼骨骼區域中；

當所述相關度小于或等于所述閾值時，表示所述頂點不緊貼人體骨骼，同樣通過所述數據標注方法將該所述頂點劃入到不緊貼骨骼的所述寬松區域中。

4.一種全自動的服裝動畫生成系統，可實現如權利要求1-3任意一項所述的服裝動畫生成方法，其特征在于，包括：

人體服裝動畫生成模塊，用于根據給定的一三維人體模型、一三維服裝模型和人體運動數據片段，生成人體服裝動畫；

服裝-人體運動相關性分析模塊，連接所述人體服裝動畫生成模塊，用于根據所述人體服裝動畫，對服裝運動和人體運動的相關性進行分析，得到相關性分析結果；

服裝模型頂點幾何變形參數計算模塊，連接所述服裝-人體運動相關性分析模塊，用于根據所述相關性分析結果，計算所述三維服裝模型上的每一個頂點基于人體骨架驅動的幾何變形參數；

頂點劃分模塊，連接所述服裝-人體運動相關性分析模塊，用于根據所述相關性分析結果，將所述三維服裝模型上的各個頂點對應劃入緊貼骨骼區域和不緊貼骨骼區域的寬松區域；

服裝動畫生成模塊，分別連接所述頂點劃分模塊和所述服裝模型頂點幾何變形參數計算模塊，用于通過一基于幾何的服裝動畫模型，并根據所計算的每一頂點對應的幾何變形參數驅動劃分到所述緊貼骨骼區域中的每個所述頂點動作，并通過一基于物理的服裝動作模型驅動劃入到寬松區域中的每個頂點動作，生成人體服裝動畫；

服裝動畫模型訓練模塊，連接所述服裝動畫生成模塊，用于以所述三維人體模型、所述三維服裝模型和所述人體運動數據片段和生成的所述人體服裝動畫作為深度學習網絡的訓練樣本訓練形成所述服裝動畫模型；

服裝動畫生成模塊，連接所述服裝動畫模型訓練模塊，用于以所述三維人體模型、所述三維服裝模型和所述人體運動數據片段為所述服裝動畫模型的輸入，自動生成服裝動畫并輸出。

5.根據權利要求4所述的一種全自動的服裝動畫生成系統，其特征在于，所述服裝-人體運動相關性分析模塊中具體包括：

頂點-骨骼運動相關度計算單元，用于計算所述三維服裝模型上的所述頂點的運動位置與所述三維人體模型的骨骼運動位置發生沖突的概率作為所述頂點與人體骨骼運動的相關度。

6.根據權利要求5所述的一種全自動的服裝動畫生成系統，其特征在于，所述頂點劃分模塊中具體包括：

閾值判斷單元，用于判斷所述相關度是否大于一閾值，

若是，則判定所述頂點緊貼人體骨骼；

若否，則判定所述頂點不緊貼人體骨骼；

數據標注單元，連接所述閾值判斷單元，用于將所述相關度大于所述閾值的對應所述頂點標注為數值“1”，以表示所述頂點緊貼人體骨骼；并將所述相關度小于或等于所述閾值的對應所述頂點標注為數值“0”，以表示所述頂點不緊貼人體骨骼；

頂點劃分單元，連接所述數據標注單元，用于將標注為“1”的所述頂點劃入到所述緊貼骨骼區域中，將標注為“0”的所述頂點劃入到不緊貼骨骼區域的所述寬松區域中。