[发明专利]一种三维模型的骨骼驱动方法及设备

说明书

本申请涉及三维重建技术领域，提供一种三维模型的骨骼驱动方法及设备，通过预先建立的目标对象的骨架中第一骨骼节点与三维模型的骨架中第二骨骼节点的对应关系，得到不存在对应的第二骨骼节点的第一单一骨骼节点，和不存在对应的第一骨骼节点的第二单一骨骼节点，改变第一单一骨骼节点的父子节点的连接关系，并更新存在对应的第二骨骼节点的第一骨骼节点的骨骼数据，以及改变第一单一骨骼节点和第二单一骨骼节点的父子节点的连接关系，使得改变后的第二骨骼节点均存在对应的第一骨骼节点，并对目标对象的骨架和三维模型的骨架的坐标系进行统一，利用相应第一骨骼节点的骨骼数据，驱动三维模型运动，从而提高三维模型的利用率。

技术领域

本申请涉及三维重建技术领域，尤其涉及一种三维模型的骨骼驱动方法及设备。

背景技术

目前，模型动画的两种方式包括顶点动画和骨骼动画。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。骨骼动画模型的运动需要骨骼数据的驱动，骨骼数据有两种，一种是离线生成的骨骼数据，一般叫做动画数据；另一种是通过采集设备实时采集的目标对象的骨骼数据。

传统的骨骼动画驱动方法要求三维模型的骨架与目标对象的骨架(骨骼节点数量、骨骼节点之间的父子关系等)一致，当二者不一致时，无法利用骨骼数据驱动三维模型的骨骼产生运动。所以，当通过离线动画数据驱动三维模型时，建模人员需要按照目标对象的骨架制作三维模型，并依据制作的三维模型的骨架生成动画数据。当通过采集设备实时采集的目标对象的骨骼数据驱动三维模型时，建模人员需要根据采集设备实时采集的目标对象的骨骼结构制作相应的三维模型。

因此，无论采用离线动画数据驱动三维模型的骨骼节点运动，还是采用实时采集的骨骼数据驱动三维模型的骨骼节点运动，都需要利用目标对象的骨架定制匹配的三维模型，这样不仅增加了建模人员的工作量，且骨骼结构一致性导致了三维模型的利用率较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种三维模型的骨骼驱动方法及设备，用以提高三维模型的利用率。

第一方面，本申请实施例提供一种三维模型的骨骼驱动方法，包括：

获取目标对象的骨架包含的各个第一骨骼节点的驱动信息，所述各个第一骨骼节点之间存在第一父子关系；

根据各个第一单一骨骼节点的驱动信息，更新相应第一单一骨骼节点的目标子节点的驱动信息；其中，所述第一单一骨骼节点为所述各个第一骨骼节点中不存在对应的第二骨骼节点的节点，所述第二骨骼节点为预先构建的与所述目标对象同类型的三维模型的骨架包含的各个骨骼节点，各个第二骨骼节点之间存在第二父子关系，所述第二父子关系用于基于各个第二单一骨骼节点的子节点，更新相应第二单一骨骼节点的目标父节点的子节点，所述第二单一骨骼节点为所述各个第二骨骼节点中不存在对应的第一骨骼节点的节点；

将所述目标对象的骨架变换至所述三维模型的骨架对应的坐标系下，并根据所述各个第一骨骼节点的驱动信息，确定所述各个第一骨骼节点全局变换矩阵；

根据所述各个第一骨骼节点的全局变换矩阵，确定存在对应的第一骨骼节点的各个第二骨骼节点的全局变换矩阵，并根据各个第二骨骼节点的全局变换矩阵，驱动所述三维模型运动。

第二方面，本申请实施例提供一种重建设备，包括显示器、存储器、处理器：

所述显示器，与所述处理器连接，被配置为显示驱动后的三维模型；

所述存储器，与所述处理器连接，被配置为存储计算机程序指令；

所述处理器，被配置为根据所述计算机程序指令，执行以下操作：

获取目标对象的骨架包含的各个第一骨骼节点的驱动信息，所述各个第一骨骼节点之间存在第一父子关系；