可实时互动的虚拟角色生成系统及方法技术方案

技术编号:18290568 阅读:53 留言:0更新日期:2018-06-24 05:43
本申请实施例提供了一种可实时互动的虚拟角色生成系统及方法,包括制作虚拟角色的虚拟整体模型,所述虚拟整体模型至少包括虚拟面部模型、虚拟骨骼模型与虚拟附属部位模型,再将所述虚拟整体模型导入驱动引擎,以借由所述驱动引擎依据实时导入的虚拟面部模型动作指令而实时驱动所述虚拟面部模型执行动作,依据实时导入的虚拟骨骼模型动作指令而实时驱动所述虚拟骨骼模型执行动作,以及依据所述虚拟骨骼模型所执行的所述动作而实时驱动所述虚拟附属部位模型执行动作,从而生成可实时互动的所述虚拟角色。

【技术实现步骤摘要】
可实时互动的虚拟角色生成系统及方法
本申请实施例涉及三维虚拟角色处理技术,尤其涉及一种可实时互动的虚拟角色生成系统及方法。
技术介绍
随着计算机技术的发展以及多媒体技术的进步,三维动画由于其强烈的空间感和逼真感而越来越多的受到人们的欢迎。现有三维动作制作技术可通过在人体身上佩戴传感器,以捕捉人体的动作轨迹而生成动作驱动数据,通过将所述动作驱动数据映射至三维动画的虚拟模型中,以驱动虚拟模型执行相应的表情动作或骨骼动作,从而生成三维动画。而如何解决在互联网或者线下展演环境中,由实时真人捕捉的动作数据实时驱动三维角色模型,以制作可实时互动的虚拟角色的三维动画,即为本申请待解决的技术课题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种可实时互动的虚拟角色生成系统及方法,可生成实时互动的虚拟角色的三维动画,且所生成的三维动画更加逼真。本申请实施例提供了一种可实时互动的虚拟角色生成系统,其特征在于,包括:模型生成模块,其用于生成虚拟角色的虚拟整体模型,所述虚拟整体模型至少包括虚拟面部模型、虚拟骨骼模型与虚拟附属部位模型;以及模型驱动模块,其用于将所述虚拟整体模型导入驱动引擎中,并实时导入虚拟面部模型动作指令与虚拟骨骼模型动作指令,以借由所述驱动引擎依据所述虚拟面部模型动作指令而实时驱动所述虚拟面部模型执行动作,依据所述虚拟骨骼模型动作指令而实时驱动所述虚拟骨骼模型执行动作,以及依据所述虚拟骨骼模型所执行的所述动作而实时驱动所述虚拟附属部位模型执行动作,从而生成可实时互动的所述虚拟角色的三维动画。可选地,在本申请的任一实施例中,所述模型生成模块还包括:三维顶点定义单元,其定义用于构成所述虚拟整体模型的三维顶点;面部模型制作单元,其依据用于构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点,生成所述虚拟面部模型;骨骼模型制作单元,其依据用于构成所述虚拟整体模型的骨骼部分的所述三维顶点,生成所述虚拟骨骼模型;以及附属模型制作单元,其依据用于构成所述虚拟整体模型的附属部分的所述三维顶点,生成所述虚拟附属部位模型。可选地,在本申请的任一实施例中,所述模型驱动模块还包括面部模型驱动单元,其具有:切割子单元,其用于针对构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点进行逻辑分类,以形成多个第一三维顶点子集合,且依据所述第一三维顶点子集合切割所述虚拟面部模型而生成局部面部模型;表情制作子单元,其用于定义各所述局部面部模型中的所述第一三维顶点子集合的初始位移状态及最大位移状态,并依据所述初始位移状态与所述最大位移状态定义中间位移状态;以及融合子单元,其用于针对多个所述第一三维顶点子集合之间所产生交集进行效果融合处理。可选地,在本申请的任一实施例中,所述切割子单元依据面部肌肉分布特征,针对构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点进行逻辑分类。可选地,在本申请的任一实施例中,所述模型驱动模块还包括骨骼模型驱动单元,其具有:骨骼层级定义子单元,用于以所述虚拟骨骼模型的臀部骨骼为根节点骨骼,依据所述虚拟骨骼模型中各主要骨骼之间的连接关系而定义各所述主要骨骼之间的层级关系,从而形成对应于所述虚拟骨骼模型的骨骼树形结构;缺省姿态定义子单元,用于依据所述虚拟骨骼模型中各主要骨骼的位置与相对角度,以定义并生成所述虚拟骨骼模型的缺省姿态;骨骼初始状态定义子单元,用于定义所述虚拟骨骼模型中各所述主要骨骼的初始轴向信息;以及顶点运动定义子单元,用于针对构成所述虚拟整体模型的骨骼部分的所述三维顶点进行分类,以生成分别对应所述虚拟骨骼模型的各所述主要骨骼的多个第二三维顶点子集合,并定义各所述主要骨骼与各所述第二三维顶点子集合之间的映射关系,以使所述虚拟骨骼模型中的各所述主要骨骼于运动时,可驱动对应的所述第二三维顶点子集合执行同步运动。可选地,在本申请的任一实施例中,所述模型驱动模块还包括附属模型驱动单元,其具有:外部层级定义子单元,其用于定义所述虚拟附属部位模型与所述虚拟骨骼模型中的所述主要骨骼之间的连接依附关系;以及内部层级定义子单元,其用于定义所述虚拟附属部位模型中各次要骨骼之间的层级关系。可选地,在本申请的任一实施例中,所述模型驱动模块还包括定义所述虚拟面部模型动作指令与虚拟骨骼模型动作指令的数据格式,其中,用于驱动所述虚拟面部模型动作的所述虚拟面部模型动作指令的数据格式为1至100之间的任意数值,且其中用于驱动所述根节点骨骼动作的所述虚拟骨骼模型动作指令的数据格式包括三维位移数据与三维旋转数据,用于驱动其他所述主要骨骼动作的所述虚拟骨骼模型动作指令包括所述三维旋转数据。此外,本申请还提供一种可实时互动的虚拟角色生成方法,其特征在于,包括:制作虚拟角色的虚拟整体模型,所述虚拟整体模型至少包括虚拟面部模型、虚拟骨骼模型以及虚拟附属部位模型;将所述虚拟整体模型导入驱动引擎中,并实时导入虚拟面部模型动作指令与虚拟骨骼模型动作指令;以及借由所述驱动引擎以依据所述虚拟面部模型动作指令而实时驱动所述虚拟面部模型执行动作,依据所述虚拟骨骼模型动作指令而实时驱动所述虚拟骨骼模型执行动作,并依据所述虚拟骨骼模型所执行的所述动作而实时驱动所述虚拟附属部位模型执行动作,从而生成可实时互动的所述虚拟角色的三维动画。可选地,在本申请的任一实施例中,所述生成虚拟整体模型的步骤还包括:定义用于构成所述虚拟整体模型的三维顶点;以及依据用于构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点生成所述虚拟面部模型,依据用于构成所述虚拟整体模型的骨骼部分的所述三维顶点生成所述虚拟骨骼模型,依据用于构成所述虚拟整体模型的附属部分的所述三维顶点生成所述虚拟附属部位模型。可选地,在本申请的任一实施例中,驱动所述虚拟面部模型的步骤还包括:针对构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点进行逻辑分类,以形成多个第一三维顶点子集合,且依据所述第一三维顶点子集合切割所述虚拟面部模型而生成局部面部模型;定义各所述局部面部模型中的所述第一三维顶点子集合的初始位移状态及最大位移状态,并依据所述初始位移状态与所述最大位移状态定义中间位移状态;以及针对多个所述第一三维顶点子集合之间所产生交集进行效果融合处理。可选地,在本申请的任一实施例中,依据面部肌肉分布特征,针对构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点进行逻辑分类。可选地,在本申请的任一实施例中,驱动所述虚拟骨骼模型的步骤还包括定义并生成所述虚拟骨骼模型的缺省姿态。可选地,在本申请的任一实施例中,驱动所述虚拟骨骼模型的步骤还包括:以所述虚拟骨骼模型的臀部骨骼为根节点骨骼,依据所述虚拟骨骼模型中各主要骨骼之间的连接关系而定义各所述主要骨骼之间的层级关系,从而形成对应于所述虚拟骨骼模型的骨骼树形结构;定义所述虚拟骨骼模型中各所述主要骨骼的初始轴向信息;以及针对构成所述虚拟整体模型的所述骨骼部分的所述三维顶点进行分类,以生成分别对应所述虚拟骨骼模型的各所述主要骨骼的多个第二三维顶点子集合,并定义各所述主要骨骼与各所述第二三维顶点子集合之间的映射关系,以使所述虚拟骨骼模型中的各所述主要骨骼于运动时,可驱动对应的所述第二三维顶点子集合执行同步运动。可选地,在本申请的任一实施例中,,驱动作所述虚拟附属部位模型的步骤还包括:定义所述虚拟附属部位模型与所述虚拟骨骼模本文档来自技高网...
可实时互动的虚拟角色生成系统及方法

【技术保护点】
1.一种可实时互动的虚拟角色生成系统,其特征在于,包括:模型生成模块,其用于生成虚拟角色的虚拟整体模型,所述虚拟整体模型至少包括虚拟面部模型、虚拟骨骼模型与虚拟附属部位模型;以及模型驱动模块,其用于将所述虚拟整体模型导入驱动引擎中,并实时导入虚拟面部模型动作指令与虚拟骨骼模型动作指令,以借由所述驱动引擎依据所述虚拟面部模型动作指令而实时驱动所述虚拟面部模型执行动作,依据所述虚拟骨骼模型动作指令而实时驱动所述虚拟骨骼模型执行动作,以及依据所述虚拟骨骼模型所执行的所述动作而实时驱动所述虚拟附属部位模型执行动作,从而生成可实时互动的所述虚拟角色的三维动画。

【技术特征摘要】
1.一种可实时互动的虚拟角色生成系统,其特征在于,包括:模型生成模块,其用于生成虚拟角色的虚拟整体模型,所述虚拟整体模型至少包括虚拟面部模型、虚拟骨骼模型与虚拟附属部位模型;以及模型驱动模块,其用于将所述虚拟整体模型导入驱动引擎中,并实时导入虚拟面部模型动作指令与虚拟骨骼模型动作指令,以借由所述驱动引擎依据所述虚拟面部模型动作指令而实时驱动所述虚拟面部模型执行动作,依据所述虚拟骨骼模型动作指令而实时驱动所述虚拟骨骼模型执行动作,以及依据所述虚拟骨骼模型所执行的所述动作而实时驱动所述虚拟附属部位模型执行动作,从而生成可实时互动的所述虚拟角色的三维动画。2.根据权利要求1所述的虚拟角色生成系统,其特征在于,所述模型生成模块还包括:三维顶点定义单元,其定义用于构成所述虚拟整体模型的三维顶点;面部模型制作单元,其依据用于构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点,生成所述虚拟面部模型;骨骼模型制作单元,其依据用于构成所述虚拟整体模型的骨骼部分的所述三维顶点,生成所述虚拟骨骼模型;以及附属模型制作单元,其依据用于构成所述虚拟整体模型的附属部分的所述三维顶点,生成所述虚拟附属部位模型。3.根据权利要求2所述的虚拟角色生成系统,其特征在于,所述模型驱动模块还包括面部模型驱动单元,其具有:切割子单元,其用于针对构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点进行逻辑分类,以形成多个第一三维顶点子集合,且依据所述第一三维顶点子集合切割所述虚拟面部模型而生成局部面部模型;表情制作子单元,其用于定义各所述局部面部模型中的所述第一三维顶点子集合的初始位移状态及最大位移状态,并依据所述初始位移状态与所述最大位移状态定义中间位移状态;以及融合子单元,其用于针对多个所述第一三维顶点子集合之间所产生交集进行效果融合处理。4.根据权利要求3所述的虚拟角色生成系统,其特征在于,所述切割子单元依据面部肌肉分布特征,针对构成所述虚拟整体模型的面部部分的所述三维顶点进行逻辑分类。5.根据权利要求2所述的虚拟角色生成系统,其特征在于,所述模型驱动模块还包括骨骼模型驱动单元,其具有:骨骼层级定义子单元,用于以所述虚拟骨骼模型的臀部骨骼为根节点骨骼,依据所述虚拟骨骼模型中各主要骨骼之间的连接关系而定义各所述主要骨骼之间的层级关系,从而形成对应于所述虚拟骨骼模型的骨骼树形结构;缺省姿态定义子单元,用于依据所述虚拟骨骼模型中各主要骨骼的位置与相对角度,以定义并生成所述虚拟骨骼模型的缺省姿态;骨骼初始状态定义子单元,用于定义所述虚拟骨骼模型中各所述主要骨骼的初始轴向信息;以及顶点运动定义子单元,用于针对构成所述虚拟整体模型的骨骼部分的所述三维顶点进行分类,以生成分别对应所述虚拟骨骼模型的各所述主要骨骼的多个第二三维顶点子集合,并定义各所述主要骨骼与各所述第二三维顶点子集合之间的映射关系,以使所述虚拟骨骼模型中的各所述主要骨骼于运动时,可驱动对应的所述第二三维顶点子集合执行同步运动。6.根据权利要求5所述的虚拟角色生成系统,其特征在于,所述模型驱动模块还包括附属模型驱动单元,其具有:外部层级定义子单元,其用于定义所述虚拟附属部位模型与所述虚拟骨骼模型中的所述主要骨骼之间的连接依附关系;以及内部层级定义子单元,其用于定义所述虚拟附属部位模型中各次要骨骼之间的层级关系。7.根据权利要求6所述的虚拟角色生成系统,其特征在于,所述模型驱动模块还包括定义所述虚拟面部模型动作指令与虚拟骨骼模型动作指令的数据格式,其中,用于驱动所述虚拟面部模型动作的所述虚拟面部模型动作指令的数据格式为1至100之间的任意数值,且其中用于驱...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹介白刘岩
申请(专利权)人:北京蜜枝科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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