【技术实现步骤摘要】
一种基于肌肉骨骼模型生成3D人物动画动作风格的物理仿真方法
本专利技术涉及计算机图形学技术，尤其涉及一种基于肌肉骨骼模型生成3D人物动画动作风格的物理仿真方法。
技术介绍
3D动画未来的发展，必将是一个越来越自动化、减少人工参与，提高真实性的过程。3D动画制作现今仍是一个需要大量手工劳作的工作，由于近年技术的发展以及用户欣赏水平提升，3D动画越来越强调真实性，这不仅要求人物动作符合人体运动规律，还要通过人物动作体现出人物的特点以及情绪等，这就是动作风格所研究的问题，而在动画产业以及游戏产业的爆炸性需求增长的情况下，我们急需降低动画制作过程中的人力付出，提高制作效率。现有的方法包括：1.以海量动作捕捉数据为基础的数据驱动的方法来制作动作风格动画，该方法能够生成的动作是受输入数据的限制，一旦动作发生的场景有任何变化，就需要重新寻找数据源。2.需要人工参与调整的基于物理仿真的方法来制作动作风格动画，该方法是通过模拟物理环境，训练一个控制器，这个控制器会根据环境状态自动生成人物从当前状态转移到用户指定状态的动画，该方法要想实现动作风格需要用户手动去调整，动作风格依赖于用户...
【技术保护点】
1.一种基于肌肉骨骼模型生成3D人物动画动作风格的物理仿真方法，包括以下步骤：1)构建动作风格处理层；所述动作风格处理层用于计算情绪对肌肉mi受刺激信号的影响因子；所述动作风格处理层为位于肌肉骨骼模型之上的动作风格处理层；构建动作风格处理层具体如下：对肌肉mi，计算情绪对mi受刺激信号的影响因子：
【技术特征摘要】
1.一种基于肌肉骨骼模型生成3D人物动画动作风格的物理仿真方法，包括以下步骤：1)构建动作风格处理层；所述动作风格处理层用于计算情绪对肌肉mi受刺激信号的影响因子；所述动作风格处理层为位于肌肉骨骼模型之上的动作风格处理层；构建动作风格处理层具体如下：对肌肉mi，计算情绪对mi受刺激信号的影响因子：其中，emj表示情绪的强度，ki的大小表示情绪变化对mi受电信号刺激敏感度变化快慢，hi表示情绪对mi受刺激信号影响的幅度的大小，表示的则是情绪对mi受刺激信号的影响值大小，称为影响因子；2)确定每个肌肉mi的影响因子的计算参数；3)根据动作风格处理层构建仿真模型；模型包括三部分：控制器、风格处理层和仿真器；控制器，根据人物的当前状态和目标状态计算出应给每个肌肉施加的刺激信号Si；风格处理层，用于根据训练好的参数，以及用户指定的情绪值em，使用来计算出对第i条肌肉的影响因子再与Si相乘得到肌肉i的激活程度ai，即仿真器，由风格处理层将激活程度ai传递给每一条肌肉mi，仿真器根据激活程度计算所有肌肉产生的生物力，改变人物的状态信息获得新的状态信息，判断新的状态信息是否已到达用户指定的最终目标状态，如果已达到，则输出所有的中间状态信息与开始结束状态信息，否则将新的状态信息传回控制器继续计算；4)使用模型生成动画根据用户的需求，使用模型生成动画；4.1)生成指定动作风格的动画：根据用户指定的情绪值、开始状态信息和最终状态信息生成指定动作风格的动画，所述状态信息包括：身体各部位位置，速度，各关节旋转角度，旋转角速度；具体如下：固定情绪值em，计算出影响因子，应用到肌肉骨骼模型中，指定好人物最终的状态信息与初始状态信息，生成对应的动画。4.2)生成转移动作风格的动画：用户给定初始情绪emstart和最终情绪emend，我们根据由用户给定的情绪过渡时间T进行插值，计算出指定时刻t下的情绪值emt；将在时刻t下的情绪值emtemt计算出的影响因子应用到肌肉骨骼模型中，根据用户指定好最终状态信息与最初状态信息，肌肉骨骼模型生成对应动画。2.根据权利要求1所述的基于肌肉骨骼模型生成3D人物动画动作风格的物理仿真方法，其特征在于，所述步骤2)中...
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