[发明专利]实现角色模型局部实时运动的方法及系统

权利要求书

1.一种实现角色模型局部实时运动的方法，其特征在于，包括：

将虚设骨骼与其它骨骼连接的端点作为第一质点，另一个端点作为第二质点，所述虚设骨骼为在需要运动的局部部位增加的虚拟骨骼，所述虚设骨骼具有骨骼蒙皮；

在角色运动过程中，计算所述第二质点的位置；

根据所述第二质点的位置，使所述虚设骨骼做相应的旋转；

其中，所述第一质点和所述第二质点之间通过直线段相连，直线段的长度为所述虚设骨骼长度L；

计算所述第二质点的位置至少遵循如下条件之一：

a.所述第一质点随着角色模型的其它骨骼运动；

b.所述第一质点和所述第二质点之间的距离保持为L；

c.所述第二质点受到重力的作用，重力加速度为g，重力方向定义在世界空间中；

d.所述第二质点受到方向为沿着初始所述第一质点与所述第二质点连线方向的一恢复力的作用，当角色发生旋转的时候，使所述恢复力做相应的旋转,所述恢复力产生的加速度为a，所述恢复力的方向定义在角色模型的局部空间中，从所述局部空间转换到所述世界空间的旋转变换为M。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下述近似数值方法计算所述第二质点的位置：

a.根据如下公式计算得到所述第二质点的更新速度V′，

V′＝V(i)+g*t+M*a*t；

b.根据如下公式计算得到所述第二质点的更新位置P′，

P′＝P(i)+V′*t；

c.根据如下公式对更新位置P′进行修正，得到所述第二质点在第i+1帧的实际位置P(i+1)，

P(i+1)＝Pa+L*(P′-Pa)/|P′-Pa|；

其中，V(i)为所述第二质点在第i帧的速度，P(i)为所述第二质点在第i帧的位置，t为第i帧和第i+1帧之间的时间间隔，Pa是所述第一质点在第i+1帧的位置，P(i+1)为所述第二质点在第i+1帧的位置。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据如下公式计算所述第二质点的速度：

V(i+1)＝(P(i+1)-P(i))/t，

其中，V(i+1)为所述第二质点在第i+1帧的速度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使所述虚设骨骼做相应的旋转包括使所述虚设骨骼旋转后的方向与新的所述第一质点与所述第二质点连线方向一致。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过所述骨骼蒙皮使得所述虚设骨骼的旋转带动角色模型上相应部位顶点的运动。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚设骨骼不具备动画信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二质点为自由端点。

8.一种实现角色模型局部实时运动的系统，其特征在于：包括：

骨骼分析单元，用于将虚设骨骼与其它骨骼连接的端点作为第一质点，另一个端点作为第二质点，所述虚设骨骼为在需要运动的局部部位增加的虚拟骨骼，所述虚设骨骼具有骨骼蒙皮；

计算单元，用于在角色运动过程中，计算所述第二质点的位置；

旋转单元，用于根据所述第二质点的位置，使所述虚设骨骼做相应的旋转；

其中，所述第一质点和所述第二质点之间通过直线段相连，直线段的长度为所述虚设骨骼长度L；

计算所述第二质点的位置至少遵循如下条件之一：

a.所述第一质点随着角色模型的其它骨骼运动；

b.所述第一质点和所述第二质点之间的距离保持为L；

c.所述第二质点受到重力的作用，重力加速度为g，重力方向定义在世界空间中；

d.所述第二质点受到方向为沿着初始所述第一质点与所述第二质点连线方向的一恢复力的作用，当角色发生旋转的时候，使所述恢复力做相应的旋转,所述恢复力产生的加速度为a，所述恢复力的方向定义在角色模型的局部空间中，从所述局部空间转换到所述世界空间的旋转变换为M。