[发明专利]一种虚拟人群运动的三维可视化方法

权利要求书

1.一种虚拟人群运动的三维可视化方法，包含以下步骤：

步骤10)、分析系统中要出现的虚拟人群，将个体作分类，为每种分类按外形特征建立一个三维人体模型作为模板模型，得到模板模型库；并根据每个模板模型的特征，选择一组派生部位，定义每一派生部位所能用到的材质，加入到材质库中：

步骤20)、捕获或者手工生成人体运动数据，并将运动数据输入到运动数据库中；

步骤 30)、合成运动数据；

步骤 40)、对模板模型和合成的运动数据进行绘制预处理；

步骤50)、输入描述人群运动的简单脚本数据，脚本中的信息包括：群体中每个个体所属的类型、每个个体当前的位置、每个个体当前的运动状态；

步骤60)、根据步骤50)中输入的数据，从模板模型库中选择模板模型，并结合材质库实现模型的派生，生成虚拟个体；

步骤70)、对步骤60)生成的虚拟个体，根据该个体在步骤50)中输入的运动状态信息，从所述的运动数据库中选择运动数据，并计算该运动数据随时间的变化，以驱动虚拟个体的运动；遍历群体中的所有虚拟个体，生成动态的虚拟人群；

步骤80)、实现对虚拟人群的群体渲染。

2.根据权利要求1所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，在步骤10)中，所述的将个体作分类是按照个体的年龄、性别对人群进行划分。

3.根据权利要求1所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，在步骤10)中，所述的派生部位选择人体所穿着的服装、发型、鞋帽。

4.根据权利要求l所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，所述的步骤20)包括：

步骤21)、统计系统中的虚拟个体可能出现的运动状态；

步骤22)、利用运动捕获设备采集或使用运动生成和编辑软件手工生成步骤21)中所统计得到的每种运动状态的人体运动数据。

5.根据权利要求4所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，在所述的步骤22)中，捕获运动数据采用基于电磁的或基于光学的或基于声学的运动捕获方法，所述的运动生成和编辑软件包括专用软件3dsmax或Maya或SoftimageIXSI或Blender。

6.根据权利要求1所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，在所述的步骤30)中，所述的合成运动数据采用美工手调的方法或采用运动融合、运动拼接、运动重定向的方法。

7.根据权利要求1所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，在步骤40)中，对模板模型和合成的运动数据进行绘制预处理包括：

41)、对每个模版模型，对每个此模板模型可执行的动作数据，对此动作数据的每一帧，计算对应此帧的三维模型；

42)、对步骤41)中得到的三维模型，进行绘制预处理：其中，所需的绘制预处理方法包括基于图像的绘制预处理方法、基于点采样的绘制预处理方法、基于网格动画的预处理方法、基于层次细节技术的预处理方法。

8.根据权利要求l所述的虚拟人群运动的三维可视化方法，其特征在于，所述的步骤60)包括：

步骤61)、针对系统虚拟人群中的每个个体，根据在步骤50)所输入数据中的个体的类型信息，从模板模型库中选择相应的模板模型；

步骤62)、判断当前个体是否首次出现，若是，执行下一步，否则，执行步骤64)：

步骤63)、个体首次出现，尚未分配材质，从所述的材质库中随机选择一套材质，并在内存中存储材质序号，然后执行步骤70);

步骤64)、个体已经分配材质，直接从内存中读取该模板模型的材质序号，并使用相应的材质，进行渲染。