[发明专利]一种基于两足角色实体特征构建可复用动作库的方法

说明书

本发明公开了一种基于两足角色实体特征构建可复用动作库的方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：利用深度传感器，实时准确地捕获人体骨骼三维数据，并根据坐标系变换构建人体骨骼拓扑结构；步骤二：然后提取人体动作所需的骨骼关节点，定义骨骼向量，并获取每段骨骼向量的方向余弦特征；步骤三：最后通过多类支持向量机训练以及动作识别分类。本发明解决了现有技术中角色动作与实体特征不匹配的问题，实现了在非等比同构的宽泛要求下基于任意动作的新动作生成、基于循环动作的新动作生成和角色间的动作数据复用。

技术领域

本发明属于可复用动作库技术领域，具体涉及一种基于两足角色实体特征构建可复用动作库的方法。

背景技术

动画制作各环节中最重要的工作之一是角色设计及其动作生成。通过塑造不同类别的角色主体，并赋予独特的形象、语言和动作，以增强动画故事的表现力和感染力。一部成功的动画，通常拥有一个或多个具有获得观众认可、深受观众喜爱、触动观众情感、引导观众思维等形式艺术力量的角色主体。

作为当前动画中最常见的角色类型，两足角色因与人本身在自然属性方面具有高度的相似性而特别容易被观众所接受，并得到观众的青睐。为此，一些动画为了满足在观众文化上的需求和在艺术表现上的需要，一些只存在于虚幻中的角色主体(如阿凡达中的不死鸟等)被想定、一些并不具有足肢的角色主体(如海绵宝宝、天线宝宝等)被构建、一些具有多肢的角色主体(如赛车总动员、葫芦娃中的虾兵蟹将等)被改造、一些两足类的角色主体(如小鸡快跑等)被赋予人的特性而升华，采用两足化的角色形式进行艺术表现。

两足角色动作是视效类作品中不可缺少的核心部分。目前国内游戏界、动画界、影视界的很多作品往往因为动作僵硬、动作不合时宜、动作不符合剧情要求等等被诟病。究其根源，在于角色动作与其实体特征不匹配。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于两足角色实体特征构建可复用动作库的方法。本发明基于两足角色实体特征，阐明动作建立的方法，解决角色动作与实体特征不匹配的问题，以及动作库在不同角色间的复用。

为了实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种基于两足角色实体特征构建可复用动作库的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：利用深度传感器，实时准确地捕获人体骨骼三维数据，并根据坐标系变换构建人体骨骼拓扑结构；

步骤二：然后提取人体动作所需的21个骨骼关节点，定义骨骼向量，并获取每段骨骼向量的方向余弦特征；

步骤三：最后通过多类支持向量机训练以及动作识别分类。

在步骤三中，通过组合多个二分类器来实现多分类器的构造，常用的方法有一对多，一对一，层次支持向量机和有向无环图等。在任意两类样本之间设计一个支持向量机，因此k个类别的样本就需要设计k(k-1)/2个向量机。当对一个未知样本进行分类时，最后得票最多的类别即为该未知样本的类别。

作为一种优选的方案，步骤一中，在所述深度传感器中，通过21个关节点表示一个骨架，所述关节点的位置通过(x,y,z)坐标来表示；坐标单位为米；

所述21个关节点分别为髋部中心、脊柱、左肩、左肘、左手腕、左掌中、左指、头部、右肩、右肘、右手腕、右掌中、右指、左髋、左膝盖、左脚踝、左脚、右髋、右膝盖、右脚踝、右脚。

作为一种优选的方案，坐标轴x,y,z为深度感应器实体的空间x,y,z坐标轴；坐标系为右手螺旋的，感应器处于原点上，z坐标轴则与感应的朝向一致；y轴正半轴向上延伸，x轴正半轴向左延伸。

作为一种优选的方案，步骤二中，所述骨骼关节点具有以下三类信息：

1)类型：用于标识骨骼关节点的特定名称；