[发明专利]数字人体的精确控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字人体模型的精确控制方法，特别是涉及一种基于约束迭代的数字人体模型精确控制方法。 

背景技术

随着计算机数据处理速度和能力的提高，数字人体模型逐渐在医疗、影视、服装以及汽车人体工程等领域得到了应用。在数字人体模型技术中，参数化数字人体建模技术是基于传统的几何建模方法上的一种更为快捷的建模方法，使用者只需要输入人体测量学中的若干个参数，即可得到一个符合特定要求的数字人体模型。目前参数化建立数字人体的常用方法，是建立一组由三维网格描述的人体模型，三维网格的任意一个网格点i的坐标都是模板参数s₁，s₂，...s_n的函数，通过改变模板参数的数值，来调整人体的各个部位的长短或胖瘦。比如用一个参数控制胸部附近的网格点坐标，此参数数值越大，胸部就越肥胖。再用另一个参数控制腰部附近的一片区域，此参数数值越大，腰部就越粗。为了保证人体的连续性，任何一个模板参数所控制的局部变形都应该逐渐地消失，所以出现了这样的情况：改变胸部参数时，腰围和颈围测量值也会有微弱变化，而改变腰部参数时，胸围和臀围又会微弱变化。使用这种技术，想一次性设定身高、胸围、腰围、臀围、领围、大小臂围、大小腿围、臂长、腿长、脖长等指标的具体数值，是非常困难的。因此使用者需要反复调整，有时经过很长时间的调整也无法达到满意的结果，不仅人的工作效率降低工作量大，而且要始终占用计算机资源甚至网络资源（通过网络使用时），降低了计算机和网络资源的利用率。 

发明内容

针对现有技术参数化控制方法无法一次性精确控制数字人体的各个部位的问题。本发明的目的在于提供了一种能一次性精确控制数字人体的各个部位的基于约束迭代的数字人体精确控制方法，实现了对参数化人体进行精确的控制。 

一种数字人体模型的精确控制方法，包括： 

预先建立人体模板模型及测量函数模型； 

获取用户身材参数； 

根据所述用户身材参数及所述测量函数模型，建立约束方程组； 

根据所述约束方程组及所述人体模板模型，建立一个与用户身材参数一致的数字人体。 

优选地，在上述数字人体的精确控制方法中，建立所述人体模板模型，包括： 

建立一组由三维网格描述的人体模型； 

建立所述三维网格的任意一个网格点i的坐标x_i关于模板参数s₁，s₂，...s_n的函数x_i(s₁，s₂，...s_n) 

优选地，在上述数字人体的精确控制方法中，所述建立测量函数模型，具体为： 

建立一组测量函数f₁(s₁，s₂，...s_n)，f₂(s₁，s₂，...s_n)，f_n(s₁，s₂，...s_n)，每个测量函数f_k(s₁，s₂，...s_n)的函数值为所述人体模板模型中的人体模型的某项测量结果，如身高、胸围、腰围、臀围等。 

优选地，在上述数字人体的精确控制方法中，所述根据用户身材参数及测量函数模型，建立约束方程组，具体为： 

设定所述用户身材参数为r₁，r₂，...r_n，约束方程组为：