[发明专利]一种真人动作捕捉实时动画系统及其方法

说明书

本发明公开了一种真人动作捕捉实时动画系统，包括动作捕捉设备、面部捕捉设备、图形工作站、即时渲染引擎和非线性编辑模块，所述图形工作站包括3D建模模块、实时渲染模块、动画输出模块和动画制作模块，3D建模模块的两个输出端分别连接动画制作模块和实时渲染模块，动画制作模块和实时渲染模块的输出端均连接到动画输出模块，动画输出模块的输出端连接非线性编辑模块，所述动画制作模块还分别连接动作捕捉设备和面部捕捉设备，所述实时渲染模块还连接即时渲染引擎。发明将动作捕捉设备、面部捕捉设备、三维动画制作软件以及即时渲染引擎四者通过技术手段连接在一起，实现了摆脱动画师就能实现的真人动作捕捉动画的制作流程。

技术领域

本发明涉及动画仿真领域，具体是一种真人动作捕捉实时动画系统及其方法。

背景技术

原始的影视动画制作过程中，由于技术的制约，真人动作以及表情的计算机模拟，需要从业多年的专业动画师进行细致且漫长的制作和修改。并且这些动作数据要经过复杂繁琐的制作流程才能被装配到人物模型上，使人物模型呈现真人的运动姿态。最终画面需要进过漫长的渲染之后才能被制作出来。

从以上不难看出原始影视动画制作流程里暴露出来的几大问题：

1、依赖动画制作人员的技术水准，在人力成本支出方面有较高的负担；

2、制作流程复杂且繁琐，产量极低；

3、需要进过漫长的渲染才能看到最终的画面，费时且不利于早期发现问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真人动作捕捉实时动画系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种真人动作捕捉实时动画系统，包括动作捕捉设备、面部捕捉设备、图形工作站、即时渲染引擎和非线性编辑模块，所述图形工作站包括3D建模模块、实时渲染模块、动画输出模块和动画制作模块，3D建模模块的两个输出端分别连接动画制作模块和实时渲染模块，动画制作模块和实时渲染模块的输出端均连接到动画输出模块，动画输出模块的输出端连接非线性编辑模块，所述动画制作模块还分别连接动作捕捉设备和面部捕捉设备，所述实时渲染模块还连接即时渲染引擎。

作为本发明进一步的方案：所述面部捕捉设备包括深度传感器模组、陀螺仪与加速度计模组、控制模块、电源模组和控制按钮模组，所述控制模块分别连接深度传感器模组、陀螺仪与加速度计模组、电源模组和控制按钮模组。

作为本发明进一步的方案：所述所述控制模块采用DSP数字处理器。

作为本发明再进一步的方案：一种真人动作捕捉实时动画的方法，包括如下步骤：(1)使用图形工作站制作三维虚拟偶像角色模型，并进行骨骼及面部表情绑定；(2)将所述动作捕捉设备、面部捕捉设备的数据匹配到角色骨骼及面部表情；(3)通过动作捕捉设备、面部捕捉设备将肢体及面部数据实时传输给虚拟角色，操纵其在即时渲染引擎中作出相应的表演；(4)按分镜脚本对以上所得角色数据进行非线性编辑；(5)将三维场景与虚拟角色进行整合得到最终的动画成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将动作捕捉设备、面部捕捉设备、三维动画制作软件以及即时渲染引擎四者通过技术手段连接在一起，实现了摆脱动画师就能实现的真人动作捕捉动画的制作流程，解决了动画制作流程中对于动画师技术的依赖，答复减少了动画师的工作了，降低了成本；减少了动画制度的流程和难度，缩短了制作周期，增大了产量；摆脱了漫长的渲染过程，实现即时渲染，在制作过程中就能看到最终效果，减少修改的可能性。

附图说明

图1为真人动作捕捉实时动画系统的原理示意图。

图2为真人动作捕捉实时动画系统中面部捕捉设备的原理示意图。

图3为真人动作捕捉实时动画的方法的流程图。