批量模型姿势变换方法技术

为了实现统一姿势模型库的快速、高效建立，本发明专利技术提供了一种批量模型姿势变换方法，包括步骤：1)读取原始模型数据库；将人体模板分别绑定到所读入的N个原始模型上，N≥1；3)对完成人体模板绑定后的N个原始模型进行皮肤权重估计；4)姿势变换。本发明专利技术通过骨骼自动绑定和动力学姿势变换，将输入的N个原始模型与选定的人体模板绑定后，只要输入姿势信息就能够将输入的N个原始模型变换成统一的姿势保存在模型数据库中，实现批量模型的姿势变换，为建立便于使用的模型数据库提供了更加快速省时省力的方法，所建立的模型数据库可以用于动画制作及所有需要注册模板模型的场景。

Batch model posture transformation method

In order to achieve a rapid and efficient establishment of a unified position of model base, the invention provides a batch model pose transformation method, which comprises the following steps: 1) read the original model of the human body template database; bind to read the original N model, N = 1; 3) were estimated to complete the human body skin weights template after binding N original model; 4) posture transformation. The present invention by skeletal automatic binding and dynamics posture transform, the N will enter the original model and selected human template binding, as long as the input information can be input to the position N original model transformation into a unified position stored in the model database, realize the posture transformation model for batch, provides a more rapid method time and effort in order to establish the database using the database model, the model can be used for animation and all need to register the template model scene.

【技术实现步骤摘要】
批量模型姿势变换方法
本专利技术涉及一种批量模型姿势变换方法。
技术介绍
人体模型库在虚拟试衣，服装定制，互联网健身等领域有着广阔的应用前景。当前，随着三维扫描硬件的发展，获取人体模型变得更简单，但是在建立模型数据库时，通常要求数据库中的模型保持一致姿势，而各种渠道获得的人体模型很难保证一致性。因此，为了保证数据库中模型姿势的一致性，需要进行模型姿势变换。而常规的方法就是由三维动画师利用一些商用软件，比如常用的Maya，Blender等，来人工绑定人体骨骼并设定模型蒙皮权重。人工变换的姿势可以更加贴近人体自然状态，但是太耗时耗力，而一般人体模型库都存储着成千上万的模型，利用人工来做显然不现实。
技术实现思路
为了实现统一姿势模型库的快速、高效建立，本专利技术提供了一种批量模型姿势变换方法。本方法的技术解决方案是：批量模型姿势变换方法，包括以下步骤：1)读取原始模型数据库；2)将人体模板分别绑定到所读入的N个原始模型上，N≥1:2.1)简化人体模板；2.2)构建第一个原始模型的内切面；2.3)对步骤2.2)所得内切面进行最大球体自适应采样，得到一系列自适应采样点；2.4)基于步骤2.3)获本文档来自技高网...

【技术保护点】
批量模型姿势变换方法，其特征在于，包括以下步骤：1)读取原始模型数据库；2)将人体模板分别绑定到所读入的N个原始模型上，N≥1:2.1)简化人体模板；2.2)获取第一个原始模型的内切面点；2.3)对步骤2.2)所得内切面点进行最大球体自适应采样，得到一系列自适应采样点；2.4)基于步骤2.3)获取的自适应采样点构建一组骨骼节点图；2.5)将经步骤2.1)简化后的人体模板绑定至步骤2.4)所得的骨骼节点图得到初始骨骼绑定结果；2.6)对所述初始骨骼绑定结果进行优化，得到第一个原始模型对应的骨骼绑定结果，完成人体模板和第一个原始模型的绑定；2.7)采用与步骤2.2)‑2.6)相同的方法依次得到其余...

【技术特征摘要】
1.批量模型姿势变换方法，其特征在于，包括以下步骤：1)读取原始模型数据库；2)将人体模板分别绑定到所读入的N个原始模型上，N≥1:2.1)简化人体模板；2.2)获取第一个原始模型的内切面点；2.3)对步骤2.2)所得内切面点进行最大球体自适应采样，得到一系列自适应采样点；2.4)基于步骤2.3)获取的自适应采样点构建一组骨骼节点图；2.5)将经步骤2.1)简化后的人体模板绑定至步骤2.4)所得的骨骼节点图得到初始骨骼绑定结果；2.6)对所述初始骨骼绑定结果进行优化，得到第一个原始模型对应的骨骼绑定结果，完成人体模板和第一个原始模型的绑定；2.7)采用与步骤2.2)-2.6)相同的方法依次得到其余N-1个原始模型对应的骨骼绑定结果，完成人体模板分别和其余N-1个原始模型的绑定；3)对完成人体模板绑定后的N个原始模型进行皮肤权重估计：3.1)为完成人体模板绑定后的第一个原始模型的每个骨骼节点位置添加热源，通过Laplace平衡扩散的形式将热量从各个骨骼节点扩散开，得到各骨骼节点的热量分布；3.2)基于步骤3.1)所得到的各骨骼节点的热量分布，计算第一个原始模型的每个顶点受其各个骨骼节点的影响权重，即为第一个原始模型的皮肤权重；3.3)采用与步骤3.1)-3.2)相同的方法，依次得到其余N-1个原始模型的皮肤权重；4)姿势变换：4.1)读取姿势信息；4.2)基于步骤4.1)所读取的姿势信息和前述步骤2)得到的每个原始模型的骨骼绑定结果，利用所述N个原始模型的皮肤权重分别计算N个原始模型的蒙皮变形，完成所输入的N个原始模型的姿势变换；5)保存N个原始模型姿势变换后所得到的结果模型。2.根据权利要求1所述的批量模型姿势变换方法，其特征在于，所述步骤2.1)中简化人体模板的方法为：省略人体模板中的部分骨骼节点，只保留人体模板中肩膀、臀、头、左脚、右脚、左手和右手处的骨骼节点。3.根据权利要求2所述的批量模型姿势变换方法，其特征在于，所述步骤2.2)中内切面的构建方法为：2.2.1)计算原始模型某一个内部空间点到原始模型表面顶点的距离，以最小距离值作为该内部空间点的距离场值；2.2.2)参照二维距离变换原理，对原始模型内部所有空间点，以每一个空间点所在位置为圆心，以其距离场值为半径，构造三维球体，保留不超出原始模型表面的三维球体所对应的空间点，这些空间点称为内切面点。4.根据权利要求2所述的批量模型姿势变换方法，其特征在于，所述步骤2.2)还包括对所述内切面点进行筛选的步骤2.2.3)：淘汰所述内切面点中距离场梯度向量相邻夹角过小的点和距离原始模型顶点过近的点；所述距离场梯度向量由距离场在该内切面点沿着x，y，z三个方向的梯度值组成，两梯度向量夹角越小表示两梯度越相似，则越不可能成为骨骼点。5.根据权利要求2或3所述的批量模型姿势变换方法，其特征在于，所述步骤2.3)中自适应采样点的选取方法为：2.3.1)将所述内切面点按其距离场值大小排序；2.3.2)从距离原始模型表面顶点最远的内切面点开始，以该内切面点为圆心构造内切原始模型的球体，若某个内切面点已经被位于它之前的内切面点的最大球体包括，则将该内切面点被筛选出去，并且将不再以该点构...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚智威，杨少毅，曹哲，
申请(专利权)人：西安蒜泥电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61