[发明专利]一种根据人体动作驱动的雕塑三维模型生成方法

摘要

本发明公开了一种根据人体动作驱动的雕塑三维模型生成方法，对任意给定的虚拟雕塑，该方法利用改进的Kinect动作识别技术识别用户关节点信息并捕获其运动参数，通过关节点与用户选择的控制点之间的关联方式，引导虚拟雕塑调整姿态实现雕塑三维模型创意设计，其中虚拟雕塑姿态的改变通过虚拟雕塑编辑算法实现，能够对虚拟雕塑实时操作。该方法充分考虑到虚拟雕塑与一般三维模型在生成时的不同约束，能够很好保存雕塑的风格特征。

主权项

一种根据人体动作驱动的雕塑三维模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入虚拟雕塑三维模型，该虚拟雕塑三维模型由一组三角面片构成；步骤2：分析虚拟雕塑三维模型，保存其顶点信息、边信息和三角面片信息，计算顶点、边和三角面片之间的拓扑关系，包括每个顶点的邻接顶点、邻接面、邻接边，每个三角面片的邻接面以及每条边的邻接面；步骤3：根据步骤2中得到的顶点、边和三角面片信息以及它们之间的拓扑关系，构造虚拟雕塑三维模型中顶点之间的测地距离矩阵；步骤4：选择控制虚拟雕塑三维模型的控制点，所选择的控制点分为两类：人工设置视觉引导点{v_guide}和雕塑骨架点，其中$1\≤\mathrm{guide},{\mathrm{skeleton}}_1,{\mathrm{skeleton}}_2,...{\mathrm{skeleton}}_{n_{\mathrm{ske}}}\≤n_{\mathrm{ver}},$n_ske表示雕塑骨架点的数目，n_ver表示虚拟雕塑三维模型顶点的数目，视觉引导点用来引导虚拟雕塑姿态的改变，雕塑骨架点用来约束虚拟雕塑姿态的改变；步骤5：计算由控制点形成的特征空间：特征空间由视觉引导点生成，同时受到雕塑骨架点的影响，在最终的特征空间中，每个顶点的特征值与顶点到视觉引导点的距离成正比，与顶点到雕塑骨架点的距离成反比；步骤6：启动Kinect摄像头，用户处于摄像头能够识别的区域，根据Kinect提供的骨架识别技术，获取用户的骨架图像和深度图像；步骤7：保存用户关节点信息；步骤8：选择引导虚拟雕塑三维模型姿态调整的关节点并计算关节点与控制点的关联矩阵；步骤9：利用Kinect持续捕获用户关节点的位置信息，计算关节点位置的改变并将三维空间中关节点位置的改变信息传送给对应的控制点；步骤10：根据步骤9控制点收到的三维空间中关节点位置的改变信息计算相应的视觉引导点的变化信息，并根据视觉引导点的变化信息构造视觉引导点的变换矩阵；步骤11：根据步骤5计算得到的特征空间和步骤10得到的视觉引导点变换矩阵，计算每个顶点的转换矩阵；步骤12：根据步骤11计算得到的每个顶点的转换矩阵，迭代更新每个顶点的坐标；步骤13：更新显示虚拟雕塑三维模型。