[发明专利]使用运动捕获的角色动画控制接口

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年1月21日提交的题为“Character AnimationControl Interface Using Motion Capture”的美国临时申请No.61/461,154的优先权，该美国临时申请由此通过参考被包括在这里。

技术领域

这里描述的实施例一般涉及运动捕获和计算机动画技术，尤其涉及用于至少部分基于真实世界行动者的运动而生成虚拟角色的方法和设备。

背景技术

视频捕获装置通常记录真实世界中个体的运动，并使用收集的信息在虚拟环境中模拟该个体的运动。这种技术可用于各种目的，其中许多涉及计算机图形和/或计算机动画。例如，商业实体通常使用已知运动捕获技术首先记录然后在计算机或视频游戏机中虚拟再现众所周知的个体诸如运动员的运动。所生成的真实世界运动的虚拟表示因而为该视频游戏机的目标市场所熟悉，从而能够改善用户的游戏真实性感觉。

因为它在第一时间被获取并存储用于在随后时间再现，所以这种数据通常称为“脱机数据”。脱机数据通常含有行动者的运动的更精确测量，由此允许再现系统在虚拟世界中更准确地描绘该运动。然而，这种数据也限于在初步捕获会话期间收集的具体行动者运动和姿势，由此约束这种系统再现它可能期望描绘的其它无数种可能姿势中的任一种。

在其它方法中，行动者的真实世界位置和运动被准实时地映射到虚拟空间中，这给行动者提供对相应虚拟角色的运动的更精细控制以及理论上无限数量的可能虚拟位置。使用这种方法收集的数据称为“联机数据”，其捕获的即时性允许行动者与虚拟空间或世界的元素“交互”。然而，给定这些方法的时间约束和处理要求，联机数据通常比其脱机对应物较不准确，特别是当相关虚拟世界基本上不同于行动者的具体真实世界环境时。

因此，需要能够收集联机运动捕获数据、基于此辨别行动者意图并且在虚拟世界的约束的条件下准确再现行动者运动的系统和设备。

发明内容

处理器可读介质存储表示使处理器定义虚拟特征的指令的代码。该虚拟特征可与至少一个接合条件相关联。该代码还表示使处理器接收与行动者相关联的终端效应器坐标并至少部分基于该至少一个接合条件与终端效应器坐标之间的比较而计算行动者意图的指令。

附图说明

图1是根据实施例的运动捕获和姿势计算器系统的示意例示。

图2是示出根据实施例的虚拟姿势计算器模块的示意框图。

图3是示出根据实施例的意图识别模块的示意框图。

图4是例示根据实施例的用于计算与真实世界行动者和虚拟角色相关联的中间虚拟姿势的方法的流程图。

图5是例示根据实施例的用于确定新虚拟角色质心的方法的流程图。

图6是例示根据实施例的用于计算避免穿透几何形状的最终姿势的方法的流程图。

具体实施方式

虚拟姿势计算模块可配置成接收与耦合到真实世界行动者诸如人的终端效应器标记的空间位置相关联的信息。在一些实施例中，模块可将真实世界终端效应器标记映射到虚拟世界以基于行动者再现虚拟角色。该模块可配置成使得最小化行动者的姿势和运动与对应虚拟角色的姿势和运动之间的差异。在一些实施例中，模块可配置成实施与虚拟世界相关联的一个或多个约束以确保再现的虚拟角色以与其虚拟环境一致的方式运动。

在一些实施例中，该模块可定义在虚拟世界内存在的一个或多个虚拟特征。虚拟特征可定义成包含位置坐标、维度和接触约束的集合和/或表面类型。在一些实施例中，可定义一个或多个示例运动，并将其与每个虚拟特征相关联。在一些实施例中，虚拟姿势计算模块可包含配置成相对于一个或多个虚拟特征确定真实世界行动者意图的一个或多个子模块。该确定例如可基于耦合到真实世界行动者的终端效应器的位置和/或与每个虚拟特征相关联的接触约束集合。在一些实施例中，模块可包含确定行动者的当前姿势是否模仿与那个虚拟特征相关联的示例运动集合之一的子模块。该确定例如可基于真实世界行动者终端效应器的位置与示例运动定义的虚拟终端效应器的位置之间相似性的测量。

在一些实施例中，该模块可基于真实世界行动者的位置和/或运动计算虚拟角色的中间虚拟姿势。例如，在一些实施例中，该模块可包含配置成通过循环通过每个行动者终端效应器并计算对应于那个行动者终端效应器的中间虚拟终端效应器位置来构造中间虚拟姿势的一个或多个子模块。