[发明专利]发音器官的网格动画生成方法

权利要求书

1.一种发音器官的网格动画生成方法，包括：

发音器官运动关键点定义步骤，在人体的包括发音器官和面部在内的中矢状面上针对多个发音器官指定多个发音器官运动关键点；

运动状况确定步骤，在人体进行特定发音运动时，通过对照表示发音器官运动关键点在静止时及进行发音运动时的运动状况的数据库而得出多个所述发音器官运动关键点的运动状况；

二维网格生成步骤，以多个所述发音器官运动关键点为一部分网格点，同时根据各个所述发音器官的形状，为该发音器官补充相应的插补网格点，从而以由多个所述发音器官运动关键点和所述插补网格点构成的所有网格点为基础，在中矢状面对各所述发音器官进行三角划分，得到用于描述各所述发音器官在中矢状面的形状的三角网格模型；

网格运动计算步骤，根据所述运动状况确定步骤中得到的多个所述发音器官运动关键点的运动状况，基于所述二维网格生成步骤中所得到的所述三角网格模型来计算所有网格点的运动状况，进而得到各个发音器官的三角网格模型的网格运动状况；以及

发音器官纹理贴图步骤，按照各发音器官在中矢状面的图片能根据网格的运动而发生相应的形变的方式将该图片的纹理映射到通过所述二维网格生成步骤而得到的三角网格模型上；以及

动画重建步骤，根据在所述网格运动计算步骤中得到的各个所述发音器官的所述三角网格模型的网格运动状况，对进行纹理贴图后的各所述发音器官的运动动画进行重建。

2.根据权利要求1所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

多个所述发音器官运动关键点位于舌部、唇部、下巴及软腭上，

多个插补网格点位于舌部、唇部、下巴及软腭上，对于唇部、下巴及软腭，各个插补网格点以相近的距离均匀地分布于上述各个发音器官的边缘。

3.根据权利要求2所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

对于所述舌部，所述多个插补网格点除均匀地分布在所述舌部表面之外，还大致均匀地分布在舌部的内部组织上。

4.根据权利要求1所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

在所述二维网格生成步骤中，以三角划分的形式将所述发音器官运动关键点及各个所述插补网格点分别链接成针对各个所述发音器官的三角网格模型。

5.根据权利要求4所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

所述三角网格模型包括三个部分，分别是：上唇网格；舌、下唇、下颌网格；以及软腭网格。

6.根据权利要求1所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

在所述网格运动计算步骤中，将发音器官的运动分为两部分，即刚体运动和非刚体运动，其中，刚体运动是包含旋转、位移、静止在内的运动，非刚体运动是唇部、舌头以及软腭的形变运动。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

多个所述插补网格点包括：刚体运动网格点与非刚体运动网格点。

8.根据权利要求1所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

在所述网格运动计算步骤中，通过各所述发音器官上所指定的所述发音器官运动关键点的运动，计算出相应的所述发音器官的转角，并得到与该所述发音器官运动关键点相连接的刚体运动网格点的转动角度，由此得到所述刚体运动网格点在发音器官运动后的位置。

9.根据权利要求1所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

在所述网格运动计算步骤中，将得到的所述刚体运动网格点以及所述发音器官运动关键点当作标记点，进而根据各所述标记点的位置通过薄板样条的方法计算出所述非刚体运动网格点在发音器官运动后的位置。

10.根据权利要求1所述的发音器官的网格动画生成方法，其中，

在所述发音器官纹理贴图步骤中，根据所述网格运动计算步骤中计算出的各个所述刚体运动网格点与所述非刚体运动网格点在静止及运动时的位置，将各个所述发音器官的纹理贴在已建立的相对应的各所述发音器官的三角网络模型上，各个所述网格点对应贴图上的一个点，每一个贴图上的点通过包围所述贴图的三角形网格的三个顶点坐标的唯一线性组合而得到。