交互动画生成模型训练、交互动画生成方法和系统技术方案

本说明书实施例公开了一种交互动画生成模型训练、交互动画生成方法和系统。其中，用户输入角色的初始骨骼状态、物体的空间分布、物体的初始位置、初始姿态、目标位置和目标姿态等中的一种或多种信息后，交互动画生成模型可基于用户输入生成在角色的骨骼运动参数，该骨骼运动参数可指示在该角色与物体交互过程中的至少两个时间点骨骼的位置和姿态。进而，可以基于角色的骨骼运动参数生成该角色与物体的交互动画。的交互动画。的交互动画。

【技术实现步骤摘要】
交互动画生成模型训练、交互动画生成方法和系统


[0001]本说明书涉及动画制作，特别涉及一种交互动画生成模型训练、交互动画生成方法和系统。

技术介绍

[0002]动画制作的应用日益广泛，例如，在动漫、电影、游戏、广告等作品的制作中经常需要用到动画技术。
[0003]目前，希望提供一种高效的交互动画制作方法。

技术实现思路

[0004]本说明书实施例之一提供一种交互动画生成模型训练方法。该方法可以包括：获取多个样本输入数据，所述样本输入数据包括角色的初始骨骼状态参数、刚性物体的空间分布参数和该刚性物体的运动轨迹参数，所述初始骨骼状态参数指示该角色的一个或多个骨骼的初始位置和初始姿态，所述运动轨迹参数至少指示该刚性物体的初始位置、初始姿态、目标位置和目标姿态；获取与所述多个样本输入数据分别对应的多个样本标签数据，所述样本标签数据包括角色的骨骼运动参数，所述骨骼运动参数指示在该角色与刚性物体交互过程中的至少两个时间点所述一个或多个骨骼的位置和姿态；利用所述多个样本输入数据和所述多个样本标签数据训练初始模型，得到所述交互动画生成模型。
[0005]本说明书实施例之一提供一种交互动画生成方法。该方法可以包括：获取目标角色的初始骨骼状态参数、目标刚性物体的空间分布参数和所述目标刚性物体的运动轨迹参数，所述初始骨骼状态参数指示所述目标角色的一个或多个骨骼的初始位置和初始姿态，所述运动轨迹参数至少指示所述目标刚性物体的初始位置、初始姿态、目标位置和目标姿态；将所述目标角色的初始骨骼状态参数、所述目标刚性物体的空间分布参数和所述目标刚性物体的运动轨迹参数输入交互动画生成模型，以获得所述交互动画生成模型输出的所述目标角色的骨骼运动参数，所述骨骼运动参数指示在所述目标角色与所述目标刚性物体交互过程中的至少两个时间点所述一个或多个骨骼的位置和姿态；基于所述目标角色的骨骼运动参数生成所述目标角色与所述目标刚性物体的交互动画。
[0006]本说明书实施例之一提供一种交互动画生成模型训练系统。该系统可以包括样本输入数据获取模块、样本标签数据获取模块和训练模块。所述样本输入数据获取模块可以用于获取多个样本输入数据，所述样本输入数据包括角色的初始骨骼状态参数、刚性物体的空间分布参数和该刚性物体的运动轨迹参数，所述初始骨骼状态参数指示该角色的一个或多个骨骼的初始位置和初始姿态，所述运动轨迹参数至少指示该刚性物体的初始位置、初始姿态、目标位置和目标姿态。所述样本标签数据获取模块可以用于获取与所述多个样本输入数据分别对应的多个样本标签数据，所述样本标签数据包括角色的骨骼运动参数，所述骨骼运动参数指示在该角色与刚性物体交互过程中的至少两个时间点所述一个或多个骨骼的位置和姿态。所述训练模块可以用于利用所述多个样本输入数据和所述多个样本
标签数据训练初始模型，得到所述交互动画生成模型。
[0007]本说明书实施例之一提供一种交互动画生成系统。该系统可以包括输入参数获取模块、输出参数获得模块和交互动画生成模块。所述输入参数获取模块可以用于获取目标角色的初始骨骼状态参数、目标刚性物体的空间分布参数和所述目标刚性物体的运动轨迹参数，所述初始骨骼状态参数指示所述目标角色的一个或多个骨骼的初始位置和初始姿态，所述运动轨迹参数至少指示所述目标刚性物体的初始位置、初始姿态、目标位置和目标姿态。所述输出参数获得模块可以用于将所述目标角色的初始骨骼状态参数、所述目标刚性物体的空间分布参数和所述目标刚性物体的运动轨迹参数输入交互动画生成模型，以获得所述交互动画生成模型输出的所述目标角色的骨骼运动参数，所述骨骼运动参数指示在所述目标角色与所述目标刚性物体交互过程中的至少两个时间点所述一个或多个骨骼的位置和姿态。所述交互动画生成模块可以用于基于所述目标角色的骨骼运动参数生成所述目标角色与所述目标刚性物体的交互动画。
[0008]本说明书实施例之一提供一种交互动画生成模型训练装置。该装置包括处理器和存储设备，所述存储设备用于存储指令，当所述处理器执行指令时，实现如本说明书任一实施例所述的交互动画生成模型训练方法。
[0009]本说明书实施例之一提供一种交互动画生成装置。该装置包括处理器和存储设备，所述存储设备用于存储指令，当所述处理器执行指令时，实现如本说明书任一实施例所述的交互动画生成方法。
附图说明
[0010]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0011]图1是根据本说明书一些实施例所示的交互动画生成模型训练方法的示例性流程图；
[0012]图2是根据本说明书一些实施例所示的交互动画生成方法的示例性流程图；
[0013]图3是根据本说明书一些实施例所示的用于生成交互动画的神经网络的示例性结构示意图；
[0014]图4是根据本说明书一些实施例所示的交互动画生成模型训练系统的示例性模块图；
[0015]图5是根据本说明书一些实施例所示的交互动画生成系统的示例性模块图。
具体实施方式
[0016]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0017]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别
的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0018]如本说明书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0019]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0020]三维动画中角色的运动(如动作)一般使用三维骨骼动画技术来实现。骨骼动画将角色三维模型表面的每一个顶点都绑定到若干骨骼，骨骼的坐标联合决定了模型表面顶点的坐标。物体的运动的计算一般分为刚性物体和非刚性物体两种，本说明书仅讨论针对刚性物体的交互动画。应当理解，刚性物体是指不会发生形变(或者认为形变可忽略)的物体。刚性物体的状态可基于位置和姿态(也可称为“旋转”)确定。出于简洁，下文中出现的“物体”均可特指刚性物体。
[0021]三维动画中存在大量角色与物体的交互。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交互动画生成模型训练方法，其中，包括：获取多个样本输入数据，所述样本输入数据包括角色的初始骨骼状态参数、刚性物体的空间分布参数和该刚性物体的运动轨迹参数，所述初始骨骼状态参数指示该角色的一个或多个骨骼的初始位置和初始姿态，所述运动轨迹参数至少指示该刚性物体的初始位置、初始姿态、目标位置和目标姿态；获取与所述多个样本输入数据分别对应的多个样本标签数据，所述样本标签数据包括角色的骨骼运动参数，所述骨骼运动参数指示在该角色与刚性物体交互过程中的至少两个时间点所述一个或多个骨骼的位置和姿态；利用所述多个样本输入数据和所述多个样本标签数据训练初始模型，得到所述交互动画生成模型。2.如权利要求1所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述一个或多个骨骼包括从肩膀到手指的骨骼。3.如权利要求1所述的交互动画生成模型训练方法，其中，刚性物体的空间分布参数基于经过低面数多边形化处理的该刚性物体的模型得到。4.如权利要求1或3所述的交互动画生成模型训练方法，其中，刚性物体的模型的空间分布不超出预设大小的立方体空间，所述预设大小的立方体空间被划分为多个子立方体空间，刚性物体的空间分布参数指示该刚性物体的模型在每个子立方体空间中的部分占该子立方体空间的比例。5.如权利要求1所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述初始骨骼状态参数包括指示所述一个或多个骨骼的位置的三维坐标和指示所述一个或多个骨骼的姿态的旋转四元数；刚性物体的运动轨迹参数包括指示该刚性物体的起始位置和目标位置的三维坐标，以及指示该刚性物体的初始姿态和目标姿态的旋转四元数；其中，所述旋转四元数包括旋转轴的三维向量表示的各元素和绕该旋转轴的旋转角。6.如权利要求1所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述初始模型包括神经网络。7.如权利要求6所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述交互动画生成模型基于随机梯度下降算法得到。8.如权利要求6或7所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述神经网络包括第一编码器、第二编码器和运动参数解码器；其中，所述第一编码器用于对角色的初始骨骼参数进行特征提取，得到第一特征向量；所述第二编码器用于对刚性物体的空间分布参数进行特征提取，得到第二特征向量；所述运动参数解码器用于将当前步的输出作为下一步的输入的一部分，以及根据每一步的输入预测该步的输出；输入所述运动参数解码器的条件参数包括所述第一特征向量和所述第二特征向量拼接而成的组合特征向量，所述运动参数解码器的每一步的输入至少包括刚性物体的运动轨迹参数；所述骨骼运动参数基于所述运动参数解码器的各步输出得到。9.如权利要求8所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述第一编码器包括多层感知机。10.如权利要求8所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述第二编码器包括三维
卷积神经网络。11.如权利要求8所述的交互动画生成模型训练方法，其中，所述运动参数解码器为Transformer结构。12.一种交互动画生成模型训练系统，其中，包括样本输入数据获取模块、样本标签数据获取模块和训练模块；所述样本输入数据获取模块用于获取多个样本输入数据，所述样本输入数据包括角色的初始骨骼状态参数、刚性物...

【专利技术属性】
技术研发人员：渠思源，
申请(专利权)人：北京慧夜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：