[發(fā)明專利]基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211255915.8
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115690283A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉海;王維;趙鵬飛;韓沫;張權(quán);趙怡夢;魏一博;劉行易;秦烽銘;胡明康
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市農(nóng)林科學院信息技術(shù)研究中心
• 主分類號: G06T13/80
• 分類號: G06T13/80
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 郭亮

本發(fā)明提供一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法及裝置，屬于動畫領(lǐng)域，該方法包括：將待處理二維人物的身體分為多個部件，多個部件包括頭部、軀干、左手、右手、左腿、右腿和其他附件；生成每個部件的骨骼和蒙皮，設(shè)定相關(guān)骨骼之間的權(quán)重關(guān)系，并確定每個部件的關(guān)節(jié)頂點；基于體感設(shè)備獲取真實的目標人物對應關(guān)節(jié)頂點的三維坐標數(shù)據(jù)，并將所述三維坐標數(shù)據(jù)映射到所述二維人物的對應關(guān)節(jié)頂點上；根據(jù)目標人物對應關(guān)節(jié)頂點與二維人物關(guān)節(jié)頂點的映射關(guān)系，生成二維動畫。該方法可減少二維人形角色的動作動畫的制作復雜度，縮短制作工期，并且具有非常平滑的動作效果，基于非專業(yè)動作制作人員，便可快速制作出符合基本要求的二維人形角色的動作動畫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動畫領(lǐng)域，尤其涉及一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，在新媒體、廣告、影視、游戲、數(shù)字展示等領(lǐng)域，對動畫制作的需求也越來越多。因為二維動畫不需要像三維動畫那樣制作高精度的復雜模型、繪制貼圖和設(shè)置材質(zhì)燈光，準備工序相對較少，且二維的動畫場景是處于靜態(tài)的二維平面，而遠近層還可以根據(jù)要求分開進行繪制，這樣就可以快速的完成一個豐富場景的創(chuàng)建。其整體制作周期和制作經(jīng)費較之于三維動畫制作要低很多，市場整體需求量很大。

二維動畫中經(jīng)常需要用到大量的人形角色，動畫制作人員需要圍繞這些人形角色制作大量的跑步、跳躍、揮舞手臂、踢腿等動作幀。當前除傳統(tǒng)手繪制作序列幀動畫外，還有很多采用數(shù)字化制作動畫的方式。其中，有一類方案采用的是骨骼綁定二維人物角色的方式進行動畫制作。此類方案不需要制作者逐幀繪制人物動作，而是通過綁定的骨骼進行蒙皮和骨骼權(quán)重賦值操作，然后通過骨骼牽引二維人物角色圖像做出各類動作，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)二維人物角色的各類動作動畫制作。

此方案不用繪制人形角色的每一幀動作，但是為保證人形角色動畫的平滑效果，需要制作人員在適當?shù)拈g隔時間內(nèi)調(diào)整二維角色骨骼，用于模擬二維角色在每一個時間點的動作形態(tài)。間隔時間點設(shè)置過小時，則需要調(diào)整大量的骨骼動作，增大了工作量。間隔時間點設(shè)置過大時，雖然可以采用IK反向動力學或插值的方法對中間缺失的動作狀態(tài)進行補正，但動作的平滑效果會欠佳。并且，每一個時間點上二維角色骨骼動作的設(shè)定都很關(guān)鍵，會直接影響到前后兩個時間點上設(shè)定的骨骼動作和前后動作之間過渡的效果。可見，上述相關(guān)方法在進行高質(zhì)量二維人形角色動畫制作時，游戲設(shè)計仍存在動作設(shè)計和制作復雜，工作量過大，工作效率不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法及裝置。

本發(fā)明提供一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法，包括：將待處理二維人物的身體分為多個部件，所述多個部件包括頭部、軀干、左手、右手、左腿、右腿和其他附件；生成每個部件的骨骼和蒙皮，設(shè)定相關(guān)骨骼之間的權(quán)重關(guān)系，并確定每個部件的關(guān)節(jié)頂點；基于體感設(shè)備獲取真實的目標人物對應關(guān)節(jié)頂點的三維坐標數(shù)據(jù)，并將所述三維坐標數(shù)據(jù)映射到所述二維人物的對應關(guān)節(jié)頂點上；根據(jù)所述目標人物對應關(guān)節(jié)頂點與所述二維人物關(guān)節(jié)頂點的映射關(guān)系，生成二維動畫。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法，所述將所述三維坐標數(shù)據(jù)映射到所述二維人物的對應關(guān)節(jié)頂點上，包括：將第一類部件關(guān)節(jié)頂點的三維坐標數(shù)據(jù)投影到二維平面，確定二維平面坐標，根據(jù)所述二維平面坐標綁定二維人物頭第一類部件的關(guān)節(jié)頂點；根據(jù)第二類部件的關(guān)節(jié)頂點三維坐標數(shù)據(jù)計算第二類部件關(guān)節(jié)頂點之間的旋轉(zhuǎn)角度，將所述旋轉(zhuǎn)角綁定二維人物的第二類部件的關(guān)節(jié)頂點；其中，所述第一類部件包括頭部、軀干以及相對于頭部和軀干位移小于預設(shè)條件的部件，所述第二類部件為除第一類部件以外的其他部件。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法，所述設(shè)定相關(guān)骨骼之間的權(quán)重關(guān)系，包括：確定影響每個部件的所有候選骨骼；調(diào)整每個部件所有候選骨骼的權(quán)重值，以使每個部件的活動范圍與真實人物一致。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于體感技術(shù)的二維動畫制作方法，所述調(diào)整每個部件所有候選骨骼的權(quán)重值之前，還包括：從所述候選骨骼中，剔除每個部件的非直接關(guān)聯(lián)骨骼。