[发明专利]基于动作捕捉的三维数字内容智能制作方法及制作系统

摘要

本发明公开的一种基于动作捕捉的三维数字内容智能制作方法，包括以下步骤：1）3D角色模型预处理；2）接收动作捕捉的数据，并进行智能数据处理；3）载入所需匹配并且已经预处理过的3D角色模型，进行自动匹配和绑定；4）驱动3D角色模型与动作表演者作同步运动，并作动作校正；5）动漫数字内容输出。本发明公开的一种基于动作捕捉的三维数字内容制作系统包括动作数据输入模块、动漫角色模型分析模块、动作匹配模块、动作驱动模块、动作数据智能处理模块、动作校正模块、动作数据输出模块。本发明的制作方法及制作系统能够大幅提高三维动漫制作效率、大幅降低制作成本、大幅提高三维动漫制作的质量，推动动漫产业的发展。

主权项

1.一种基于动作捕捉的三维数字内容智能制作方法，其特征在于：包括以下步骤：1）3D角色模型预处理，获得处理过的角色骨骼特征信息；2）载入并提取3D角色模型预先处理的角色骨骼特征信息，接收动作捕捉的数据；3）将所收到的动作捕捉的数据与3D角色模型进行匹配和绑定；4）驱动3D角色模型与动作表演者作同步运动；5）动作校正：匹配和驱动系统根据预先保留的表演者每根骨骼的几何特征信息、动画角色每根骨骼的几何特征信息、表演者的关节动作的三维几何位置，计算3D角色终关节点的运动位置，再通过反向运动学Inverse Kinematics的计算，得出每个关节点的位置；所述步骤1）3D角色模型预处理包括：对3D角色模型的表面几何面片进行分析处理，提取所需的3D角色骨骼信息，并计算骨骼节点之间的几何面片与所附着骨骼节点的运动权重以及骨骼的几何特征值，并将这些处理过的3D角色骨骼信息保存在骨骼树状机构中；剔除与动作捕捉无关的多余信息在所述步骤1）3D角色模型预处理后，步骤2）接收动作捕捉的数据之前，进行动作捕捉；在所述步骤2）接收动作捕捉的数据之后，对于由于光标点遮挡或其他原因而出现数据丢失的部分，采用多帧分析的方法，利用丢失数据帧的前后帧的所采集到的光标点的位置，计算丢失光标点的位置，填充所遗漏的数据；对于光标点的跳动，则采用信号平滑算法自动对数据进行平滑处理，消除抖动；所述步骤3）匹配和绑定过程包括将所收到的每一帧的骨骼运动信息与3D角色模型进行匹配和绑定；所述步骤4）驱动过程包括依据3D角色模型预先计算出的骨骼节点之间的几何面片与所附着骨骼节点的运动权重以及骨骼的几何特征值，实时计算3D角色模型每个几何面片的空间几何的运动位置，驱动3D角色模型与动作表演者作同步运动。