一种VR虚拟现实动作捕捉系统和动作捕捉方法技术方案

本发明专利技术提供了VR虚拟现实动作捕捉系统，其包括：一动作捕捉头盔，其包括一显示屏，其用于向演员显示由后述图像处理装置合成的图像；一头部动作捕捉模块，其用于捕捉动作捕捉头盔的动作；一第一通信模块，其连接后述图像处理装置；一图像处理装置，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔的显示屏，该图像处理装置包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯。还提供了VR虚拟现实动作捕捉方法。能够在表演时向演员提供最终或者接近最终的画面，为演员的演出提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种VR虚拟现实动作捕捉系统和动作捕捉方法
本专利技术涉及虚拟现实
，特别涉及VR虚拟现实动作捕捉系统和动作捕捉方法。
技术介绍
目前动作捕捉和面部表情捕捉已经成为业界热门，《阿凡达》《金刚》《指环王》等电影的上映，使观众其惟妙惟肖的画面所震撼。传统的三维动捕是为角色戴上的动捕头盔和动捕服，对其身体动作和面部表情进行动捕。演员在一个空白的空间内进行表演，无法实时确认后期的CG效果，只能凭空想象最后影片的环境。
技术实现思路
针对上述问题，我们的开发的一种VR虚拟现实动作捕捉系统，就弥补了这方面的空白，演员在动捕室中也能实时看见最终或者接近最终的画面，更加有利于演员临场感受。根据本公开的第一个方面，提供了VR虚拟现实动作捕捉系统，其包括：一动作捕捉头盔，其包括一显示屏，其用于向演员显示由后述图像处理装置合成的图像；一头部动作捕捉模块，其用于捕捉动作捕捉头盔的动作；一第一通信模块，其连接后述图像处理装置；一图像处理装置，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔的显示屏，该图像处理装置包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯。进一步地，动作捕捉头盔还包括：一面部动作捕捉模块，其用于捕捉演员的面部动作；一麦克风，其用于捕捉演员的声音；一耳机，其用于向演员传输对应三维场景的声音。进一步地，其中面部动作捕捉模块包括红外摄像头。进一步地，其中头部动作捕捉模块包括角加速度传感器，捕捉动作捕捉头盔的动作包括捕捉动作捕捉头盔的方位角和仰角变化。进一步地，其中动作捕捉头盔包括标记点；VR虚拟现实动作捕捉系统包括多个光学式动作捕捉相机，其用于根据标记点来捕捉动作捕捉头盔在三维方向上的位移。根据本公开的第二个方面，提供了VR虚拟现实动作捕捉方法，基于本公开的第一个方面的系统，该方法包括以下步骤：创建三维场景；在三维场景中创建对应演员的虚拟体；关联虚拟体与动作捕捉头盔；获取动作捕捉头盔的捕捉参数；根据动作捕捉头盔的捕捉参数，配置虚拟体的视野；将虚拟体的视野传输至动作捕捉头盔，其中，捕捉参数包括动作捕捉头盔的方位角和仰角变化。进一步地，其中关联虚拟体与该动作捕捉头盔的步骤还包括以下子步骤：以动作捕捉头盔为中心建立现实球坐标系；以虚拟体为中心建立虚拟球坐标系；建立虚拟球坐标系与现实球坐标系之间的映射。进一步地，其中还包括以下步骤：捕捉演员的面部动作；根据演员的面部动作，配置虚拟体的面部动画。本公开具有以下优点：利用图像处理装置将三维场景回传至动作捕捉头盔的显示屏，能够在表演时向演员提供最终或者接近最终的画面，以为演员的演出提供参考。在头盔上设置面部动作捕捉模块，有利于精确地捕捉演员的面部动作。利用角加速度传感器检测头盔在球坐标系下的方位角和仰角变化，并利用光学式动作捕捉相机检测头盔在三维坐标系下的唯一变化，有利于简化运算量的同时提高动作捕捉的精度，有效地降低了因回传至动作捕捉头盔的显示屏的三维场景的运动与头盔(演员头部)的运动不同步所带来的昏眩感。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开的一个或多个实施例的结构示意图；图2是本公开的一个或多个实施例的动作捕捉头盔的示意图；图3是演员穿戴图2的动作捕捉头盔的示意图；图4是本公开的一个或多个实施例的实时捕捉真实的演员动作信息并关联虚拟体的示意图；图5是本公开的一个或多个实施例的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。在制作三维动画时，为了使动画中的人物动作达到逼真的效果，需要动作捕捉演员300穿戴动作捕捉服180等装备，在动作捕捉室内录制动作。演员300在为制作三维虚拟人物模型提供肢体的动作的捕捉和面部动作的捕捉。演员300在一个空白的空间内进行表演，由于无法实时确认后期的三维场景的效果以及其他后期分别合成的三维人物或道具等，只能凭空想象最后影片的环境。不利于演员300的演出。参照图1-4，根据本公开的第一实施例，提供了VR虚拟现实动作捕捉系统，其包括：一动作捕捉头盔100，其包括一显示屏110，其用于向演员300显示由后述图像处理装置200合成的图像；一头部动作捕捉模块120，其用于捕捉动作捕捉头盔100的动作；一第一通信模块130，其连接后述图像处理装置200。该系统还包括一图像处理装置200，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔100的显示屏110。该图像处理装置200包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯，以便接收动作捕捉头盔100所捕捉的演员300的动作和根据该动作发送对应的三维场景。利用图像处理装置200将三维场景回传至动作捕捉头盔100的显示屏110，能够在表演时向演员300提供最终或者接近最终的画面，以为演员300的演出提供参考。其中由图像处理装置200创建并提供给显示屏110显示的三维场景即可以是最终效果的三维动画中的场景，也可以是仅为演员300提供其他三维对象的距离、方位等参考的简易的三维动画。在本公开的一个或多个实施例中，为演员300提供的动作捕捉头盔100的壳体呈半圆形，由如工程塑料、凯芙拉纤维等制成。将在佩戴时与演员300视线一致的方向定义为头盔的前方，相反的方向为头盔的后方，则头盔的壳体的前部配合演员300眼部的位置处设有显示屏110。显示屏110为主动发光式的LCD、LED或OLED显示屏110，优选采用高响应速度、低发热的OLED显示屏110。投影在显示屏110上的图像与虚拟体400的视野相一致。头盔的壳体的后下部，即靠近颈椎的位置设置有头部动作捕捉模块120，用于捕捉演员300头部整体的运动，尤其是头部的转动。头盔上设有第一通信模块130，第一通信模块130通过有线方式(例如HDMI和USB线缆等)或者无线方式(WIFI、蓝牙等)连接图像处理装置200。图像处理装置200可以是具有图形处理功能的独立于动作捕捉头盔100的服务器，或者是内置在动作捕捉头盔100上的图形处理芯片。在本例中图像处理装置200为具有三维动画渲染功能的三维动画服务器，三维动画服务器通过其中与对应第一通信模块130的第二通信模块(图上未示)，经由HDMI和USB线缆131连接动作捕捉头盔100。在一个或多个实施例中，动作捕捉头盔100还包括：一面部动作捕捉模块140，其用于捕捉演员300的面部动作；一麦克风150，其用于捕捉演员本文档来自技高网...

【技术保护点】
VR虚拟现实动作捕捉系统，其特征在于所述系统包括：一动作捕捉头盔，其包括一显示屏，其用于向演员显示由后述图像处理装置合成的图像；一头部动作捕捉模块，其用于捕捉动作捕捉头盔的动作；一第一通信模块，其连接后述图像处理装置；一图像处理装置，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔的显示屏，该图像处理装置包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯。

【技术特征摘要】
1.VR虚拟现实动作捕捉系统，其特征在于所述系统包括：一动作捕捉头盔，其包括一显示屏，其用于向演员显示由后述图像处理装置合成的图像；一头部动作捕捉模块，其用于捕捉动作捕捉头盔的动作；一第一通信模块，其连接后述图像处理装置；一图像处理装置，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔的显示屏，该图像处理装置包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述动作捕捉头盔还包括：一面部动作捕捉模块，其用于捕捉演员的面部动作；一麦克风，其用于捕捉演员的声音；一耳机，其用于向演员传输对应三维场景的声音。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述面部动作捕捉模块包括红外摄像头。4.根据权利要求1所述的系统，其中头部动作捕捉模块包括角加速度传感器，捕捉动作捕捉头盔的动作包括捕捉动作捕捉头盔的方位角和仰角变化。5.根据权利要求1-4中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：强项，芦振华，
申请(专利权)人：珠海金山网络游戏科技有限公司，成都西山居互动娱乐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44