[发明专利]一种骨骼树还原方法及系统

说明书

本申请涉及一种骨骼树还原方法及系统，涉及计算机图形技术领域。所述方法包括确定场景节点树结构；获取根节点，从所述根节点开始递归为每一节点建立索引及父子关系；存储所述索引及父子关系在所述场景节点树结构中；确定并存储每一节点在所述场景节点树结构中的高度值，判断是否具有共同祖先；若具有共同祖先，利用深度遍历对节点进行排序，并还原骨骼树。

技术领域

本申请涉及计算机图形技术领域，尤其涉及骨骼树还原方法及系统。

背景技术

近年来，随着虚拟现实(Virtual Reality，VR)，增强现实(Augmented Reality，AR)，混合现实(Mixed Reality，MR)和XR(X Reality，X表示一个未知变量)等技术的迅速发展，可以实现虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、XR等不同场景。目前，随着科技的发展，角色动画在场景重现、影视制作、医学模拟等很多领域发挥越来越重要的作用。骨骼动画是角色动画中的一种，在骨骼动画中，模型具有互相连接的“骨骼”组成的骨架结构，通过改变骨骼的朝向和位置来为模型生成动画。

在计算机图形学领域中，目前有两类主流的动画类型：关键帧动画和骨骼动画。骨骼动画将三维模型划分为骨骼(Bone)和蒙皮(Mesh)。以Unity引擎为例，骨骼又进一步地划分为具有多个层级关系的树形结构骨骼。在该树形结构中，父节点的骨骼在运动时，作为其子节点的骨骼将跟随父节点处的骨骼运动；反之，子节点的骨骼在运动时不影响父节点的骨骼。蒙皮则将三维模型的顶点映射到骨骼，即指定某个顶点由几根骨骼控制。具体地，在骨骼运动的时候，三维模型的顶点根据控制其运动的骨骼及其控制权重的百分比而作出相应的运动。然而，实现引擎导入fbx文件解析模块时，对骨骼动画文件的处理与一般的动画文件不同；尤其针对多mesh文件，在引擎中生成骨骼树要求骨骼节点的父子节点关系一致。骨骼动画原理以及fbx文件存储骨骼节点的顺序等都存在直接影响，需要额外处理以获取原始骨骼数据。

因此，期望提供一种骨骼树还原方法及系统，根据骨骼树的特征，通过应用并交集的算法思想进行骨骼重建，预先处理骨骼节点数据，可以从无序的，无节点关系的骨骼节点集合，得到符合底层节点组织顺序的结构，还原一个完整的用于驱动蒙皮的骨骼树。

发明内容

根据本申请的一些实施例的第一方面，提供了一种骨骼树还原方法，应用于终端(例如，电子设备等)中，所述方法可以包括：确定场景节点树结构；获取根节点，从所述根节点开始递归为每一节点建立索引及父子关系；存储所述索引及父子关系在所述场景节点树结构中；确定并存储每一节点在所述场景节点树结构中的高度值，判断是否具有共同祖先；若具有共同祖先，利用深度遍历对节点进行排序，并还原骨骼树。

在一些实施例中，所述场景节点树结构中的节点包括骨骼节点和蒙皮节点。

在一些实施例中，所述骨骼节点包括第一骨骼节点和第二骨骼节点。

在一些实施例中，所述第一骨骼节点包括参与skin的骨骼节点，所述参与skin的骨骼节点参与骨骼蒙皮算法，存放在所述蒙皮节点属性中；所述第二骨骼节点包括不参与skin的骨骼节点。

在一些实施例中，所述第一骨骼节点属于场景节点树，不具备父子关系，根据参与skin的骨骼节点以及场景节点数，重建包括参与skin的骨骼节点的骨骼树。

在一些实施例中，所述父子关系包括父节点与子节点，所述判断是否具有共同祖先具体包括：根据所述高度值，利用并交集算法向上查找祖先节点；当任意两个节点的高度值相同时，判断父节点是否相同，若父节点相同，确定两个节点为兄弟节点并具有共同祖先；当任意两个节点的高度值不同时，判断父节点是否为兄弟节点，若任意两个节点的父节点为兄弟节点，确定具有共同祖先节点。

在一些实施例中，所述并交集算法包括一种树型结构，用于处理不交集的合并及查询。

在一些实施例中，所述蒙皮节点及参与skin的骨骼节点属于不交集，合并多个蒙皮节点下的多个不交集。