[發明專利]一種自定義3D虛擬形象生成系統及方法

在審

• 申請號: 202210174064.8
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114549709A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 陳楚;陳光銀;白家軍
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G06T13/40
• 分類號: G06T13/40;G06T15/00;G06T19/20;G06V40/16
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發明公開一種自定義3D虛擬形象生成系統，包括Maya綁定模塊、文件管理模塊、分類特征解析模塊、臉形解析生成模塊、形象資源生成模塊和渲染交互模塊。本發明還提供一種自定義3D虛擬形象生成方法，基于Maya骨骼綁定和BlendShape形變、深度學習、特征預置參數類型、具有標準動畫適應性的3D虛擬形象生成能力；可根據主觀需要對生成結果進行指向性調整。用戶在Maya中對3D虛擬角色的標準模型進行綁定，通過文件管理模塊加載真人形象，在生成模塊中解析，通過深度學習對面部次特征和面部附屬特征進行分類識別，對臉型特征進行參數化，渲染交互模塊將參數應用到3D標準形象之上；根據角色動態生成特定動畫的3D虛擬擬人形象，可以根據主觀需要對生成結果進行指向性調整。

技術領域

本發明涉及3D虛擬擬人形象生成領域，具體涉及一種基于Maya綁定的自動化與人工重定向相結合的自定義3D虛擬形象生成系統及其生成方法。

背景技術

在當前軟件應用領域之中，數字孿生、VR、AR、MR和形象可視化都是可見的未來重要的產品和技術趨勢。在這些應用之中，針對特定人員設定具有高度形象相似性和相關性的角色，可以大幅提高用戶沉浸感、用戶參與度、產品可交互性，最終提升產品的附加價值；另一方面，為了更加高質量和高效率的生成符合相關性與相似性的綁定３D虛擬形象，隨著近年來深度學習的不斷進步，根據人像照片生成３D形象的技術，也在逐漸成熟。

但是，現有方法生成的3D虛擬角色相對固定，不能進行自定義修改，不具有較好的靈活性，不能高效率地滿足個性化設計需要，每個角色的設計都需要獨立的流程去完成。例如CN111389008A公開的“虛擬角色的面部生成方法、自動捏臉方法及裝置”中，提供了一種基于隨機參數的3D虛擬形象的隨機生成方法，不能根據人像自動生成，更不能滿足用戶相關性與相似性的個性化設計。又如CN112562043A公開的“圖像處理方法、裝置和電子設備”中，提供一種在MAYA中對 3D虛擬角色模型的綁定方法，可對3D虛擬角色動態設置參數以調整形象外形，但是該方法過于復雜，并且不能自動生成處理過程以及手動自定義定向調整，不能滿足個性化的靈活設計。再如CN108363973A公開的“一種無約束的3D表情遷移方法”中，提供了一種基于BlendShape的動態表情遷移方法，然而所述方案不能基于骨骼對臉型設置方案且并不能將變形靜態固定到3D虛擬形象這中。

綜上，如何提供一種滿足自動化、自定義和高效率設計的3D虛擬角色設計是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種自定義3D虛擬角色生成系統和生成方法，解決不能根據角色動態生成特定動畫的3D虛擬擬人形象，也不能根據主觀需要對生成結果進行指向性調整的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種自定義3D虛擬形象生成系統，包括Maya綁定模塊、文件管理模塊、分類特征解析模塊、臉形解析生成模塊、形象資源生成模塊和渲染交互模塊；其中：

（1）Maya綁定模塊

在Maya中按規范（行業標準建模流程：建模、雕刻、烘焙、制作貼圖）建立標準模型，并對身體、頭部、面部進行綁定和導出；

（2）文件管理模塊

將素材文件、中間文件導入臉形生成模塊、臉形解析生成模塊和渲染交互模塊；將形象資源生成模塊生成的變形配置序列化，即將數據以一定格式寫到文件里，進行傳輸、存儲和分發導出；將配置文件導入渲染模塊進行渲染；

（3）分類特征解析模塊

將文件管理模塊導入的真人形象照片進行特征解析分類，并生成面部特征類型參數；

（4）臉形解析生成模塊