[发明专利]基于偏移映射法和雅克比矩阵算法相结合的运动重定向方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机建模领域，尤其涉及一种基于偏移映射法和雅克比矩阵算法相结合的运动重定向方法及装置。

背景技术

随着技术的发展，各种动画电影及三维游戏逐渐丰富了人们的娱乐生活，现有动画电影和三维游戏中各个人物及动物模型等由于运动过程中涉及到四肢、头部和躯干的相对运动，所以这些角色的制作十分复杂，消耗了大量的人力资源。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于偏移映射法和雅克比矩阵算法相结合的运动重定向方法及装置解决现有建模过程复杂、浪费资源的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种模型生成方法，包括以下步骤：

建立目标角色的模型；

根据所建立的目标角色的模型建立目标角色的骨骼和关节与源角色的骨骼和关节的映射关系；

根据所述目标角色的骨骼和关节与源角色的骨骼和关节的映射关系结合雅克比矩阵算法对所述目标角色的模型进行运动重定向；

依据所述重定向结果建立目标角色的模型。

优选的，所述根据所述目标角色的骨骼和关节与源角色的骨骼和关节的映射关系对所述目标角色的模型进行运动重定向的步骤具体为：

判断所述目标角色的模型与所述源角色的模型为同构模型还是异构模型；

当所述目标角色的模型与所述源角色的模型为同构模型时，则调整所述目标角色的模型的骨骼使其与源角色的骨骼的初始姿态对齐，再对目标角色的骨骼中各个关节的在局部坐标系中的方向进行调整，使目标角色的骨骼中各个关节与源角色的骨骼中的各个关节在局部坐标系中的方向保持一致。

优选的，还包括步骤：

当所述目标角色的模型与所述源角色的模型为异构模型时，则

建立所述目标角色的模型的关节与所述源角色的模型的关节之间的映射关系；

依据所述目标角色的模型的关节与所述源角色的模型的关节之间的映射关系调整所述目标角色的模型的关节的初始姿态；

依据所述目标角色的模型的骨骼与所述源角色的模型的骨骼的长度比例及所述目标角色的模型的关节与所述源角色的模型的关节之间的映射关系建立目标角色的模型的关节的位置与角色的模型的关节的位置变换关系。

优选的，还包括：

根据失真量对目标角色的模型位于末端的关节的位置进行约束。

优选的，所述目标角色的模型的关节的初始姿态包括所述目标角色的模型的关节的初始位置、偏移量和偏转角。

本发明还提供一种基于偏移映射法和雅克比矩阵算法相结合的运动重定向装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的方法的步骤。

本发明实施例的技术方案通过基于源角色的模型对当前目标角色的模型的运动方向进行重定向，从而实现目标模型的建立，简化了建模过程。

附图说明

图1为本发明模型生成方法一实施例的流程示意图；

图2为图1中步骤S30的细化流程图；

图3为以人物角色的绊倒过程为源角色的模板重定向生成怪物角色绊倒模板的状态图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于偏移映射法和雅克比矩阵算法相结合的运动重定向方法。

如图1所示，在一实施例中，该方法以下步骤：

S10、建立目标角色的模型；

本实施例中的模型主要指的是人类角色模型或类人角色模型。在某一具体实施方式中，具体采用表面模型法，角色模型具体为由骨架和皮肤组成的两层人体模型。其皮肤层由曲面片或者平面来模拟，底层骨骼驱动皮肤变形。真实感较强，动画瑄染速度，建模速度也相对较快。显然，在其他一些具体实施方式一种，还可以选择包括建立骨架、肌肉和皮肤组成的三层人体模型的多层次建模法等。

S20、根据所建立的目标角色的模型建立目标角色的骨骼和关节与源角色的骨骼和关节的映射关系；

本实施例中先建立的目标角色的模型建立目标角色的骨骼和关节与源角色的骨骼和关节的映射关系。