一种虚拟人运动生成方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种虚拟人运动生成方法与系统；所述生成方法和系统包括识别目标对象的身份信息从而生成对象的档案，进一步的，包括分析目标对象与虚拟人交流时的动作，特别为关注目标对象在无意识下做出的习惯性的小动作设置为该目标对象的习惯行为，并将习惯行为记录于目标对象的档案内；进一步的，其余该目标对象与虚拟人交流时的是否具有积极态度以及基于虚拟人本身的设定性格，计算虚拟人在适合时机再现目标对象的至少一个习惯动作，从而使双方的交互场景更为亲切。方的交互场景更为亲切。方的交互场景更为亲切。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟人运动生成方法与系统


[0001]本专利技术涉及电子数字数据处理
具体而言，涉及一种虚拟人运动生成方法与系统。

技术介绍

[0002]近年来，虚拟数字人的关注度呈几何倍增，市场对动作捕捉和快速动画的需求迅速增加，但是如何让虚拟人动起来这一难题却困扰很多团队。目前相关领域的研究人员一般认为，动作和表情驱动是虚拟人技术的关键，依赖单一技术难以满足所有应用场景，也很难通过传统动作捕捉或动作预设满足未来需求。各种新的应用场景，特别是未来的元宇宙中，将越来越依赖AI技术来生成动作和表情，多模态动作驱动才能满足元宇宙多样的应用需求。
[0003]在另一个方面，相关研究表明，在人类的真实交流情境下，若双方均具有交流的热情以及保持积极的交流态度，常见地出现互相模拟交流对象的一些无意识小动作的行为；例如说话时摊开双手、耸肩、带节奏性地点头等，从而体现出一种更为友好的氛围。
[0004]查阅相关已公开的技术方案，公开号为EP3988190A1的技术方案提出一种虚拟游戏的系统，基于用户输入的数据以及虚拟角色的第一部分时间的动作行为，从而生成第二部分时间的动作行为；公开号为US11278795B2的技术方案提出一种控制虚拟人物动作以及呈现方式的系统，分为三个阶段针对不同的虚拟场景以及环节，控制虚拟人物的形象以及相应的动作表现；公开号为CN110650354A的技术方案提出一种使用虚拟人作为直播节目演员的系统和方法，通过捕捉演员的动作信息、表情信息、声音信息；将动作信息与表情信息与虚拟人进行融合，并驱动虚拟人进行相应动作和表情；将驱动后的虚拟人的声音信息共同以直播视频流的形式输出。以上技术方案均提出了关于虚拟人物的一些动作驱动的解决方案，但在虚拟人与真实人类的实时交流的场景中，还没有更为模拟真实交流场景的虚拟人动作生成方案提出。
[0005]
技术介绍
的前述论述仅意图便于理解本专利技术。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种虚拟人运动生成方法与系统；所述生成系统包括识别目标对象的身份信息从而生成对象的档案，进一步的，包括分析目标对象与虚拟人交流时的动作，特别为关注目标对象在无意识下做出的习惯性的小动作设置为该目标对象的习惯行为，并将习惯行为记录于目标对象的档案内；进一步的，其余该目标对象与虚拟人交流时的是否具有积极态度以及基于虚拟人本身的设定性格，计算虚拟人在适合时机再现目标对象的至少一个习惯动作，从而使双方的交互场景更为亲切。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：一种虚拟人运动生成系统，所述生成系统包括识别模块、行为记录模块、分析模
块、数据库以及运动生成模块；其中所述识别模块，用于识别一个目标对象的身份信息，并在数据库中建立或修改该目标对象的身份信息；所述行为记录模块，用于记录一个目标对象在预设观察时间段中的行为表现，并生成基于该目标对象的行为信息；所述分析模块，用于分析所述行为信息，提取所述行为信息中包括的至少一项习惯行为，并且包括分析所述习惯行为的运动参数以及所述习惯行为发生时目标对象的伴随特征；所述数据库，用于保存目标对象的身份信息、以及目标对象的所述习惯行为以及所述习惯行为的运动参数以及伴随特征；所述运动生成模块，用于执行以下至少一项：从所述数据库中提取该目标对象的在所述数据库中所有的所述习惯行为以及每个所述习惯行为的运动参数；确认虚拟人的下一个行为状态或语言状态；在一个预设周期内，当虚拟人的下一个行为状态或语言状态符合目标对象其中一个所述习惯行为的伴随特征时，设定该习惯行为作为待发生习惯行为；根据一个意志函数ACT()计算虚拟人的意愿值，根据意愿值决定虚拟人是否执行所述待发生习惯行为；若执行所述待发生习惯行为，则调用该待发生习惯行为的运动参数。
[0008]优选地，所述习惯行为是目标对象的无意识动作；优选地，所述分析模块包括设置一个动作频率阈值η，基于该动作频率阈值从目标对象的所述行为信息中筛选出重复次数超过了频率阈值的至少一个动作，并将筛选出的动作标记为所述习惯行为；优选地，所述习惯行为的运动参数，包括目标对象的每一肢体在表现所述习惯行为时以下至少一项的参数：位置、朝向、速度以及加速度；优选地，所述分析模块使用支持向量机进行所述行为信息的分析；优选地，所述分析模块包括将所述习惯行为归类为积极行为、消极行为或中性行为中的一种；优选地，所述伴随特征包括行为特征和/或语言特征；优选地，所述意愿值Y以及意志函数ACT()的计算方式为：；其中，为积极行为权重，为消极行为权重，pos和nag分别为虚拟人与目标对象互动过程中，目标对象的积极行为和消极行为的出现次数；为衰减系数，Δt为单位时间；上述、、由相关技术人员根据虚拟人的性格进行设定；意愿值Y即统计在一个统计周期T内，意志函数ACT()超过一个意愿阈值Y
limit
的时间比例，即：
；上式中，k为时间校正系数，由相关技术人员根据虚拟人的性格进行设定；t
over
为在一个统计周期T内，意志函数ACT()超过一个意愿阈值Y
limit
的时长；意愿阈值Y
limit
由相关技术人员根据虚拟人的性格设置。
[0009]进一步的，包括一种虚拟人运动生成方法，所述生成方法应用于所述一种虚拟人运动生成系统；所述生成方法包括以下步骤：S1：识别当前与虚拟人进行交互的目标对象的身份信息；S2：记录目标对象在一段观察时间中的行为表现，并生成基于该目标对象的行为信息；S3：分析所述行为信息，提取所述行为信息中包括的至少一项目标对象的习惯行为；并且包括分析所述习惯行为的运动参数，以及所述习惯行为发生时目标对象的伴随特征；S4：从所述数据库中提取该目标对象的在所述数据库中所有的所述习惯行为以及每个所述习惯行为的运动参数；S5：确认虚拟人的下一个行为状态或语言状态；S6：在一个预设周期内，当虚拟人的下一个行为状态或语言状态符合目标对象其中一个所述习惯行为的伴随特征时，设定该习惯行为作为待发生习惯行为；S7：根据一个意志函数ACT()计算虚拟人的意愿值，根据意愿值决定虚拟人是否执行所述待发生习惯行为；S8：若执行所述待发生习惯行为，则调用该待发生习惯行为的运动参数。
[0010]本专利技术所取得的有益效果是：1. 本专利技术的生成方法基于目标对象与虚拟人进行交流时的动作行为特征，分析目标对象本身的所具有交流态度倾向，从而驱动虚拟人作对应的动作行为反应；2. 本专利技术的生成方法基于虚拟人的设定性格通过意志函数以及意愿值，判断虚拟人做出与目标对象类似的习惯动作的时机和条件，从而区别于以往虚拟人物单纯基于随机函数或者以预定程序控制虚拟人物作出某类动作的技术方案；3. 本专利技术的生成系统适用于纯数字形象的虚拟人系统，同时亦可适用接入诸如虚拟机器人或者其他虚拟
‑
现实结合的虚拟人系统；本专利技术的生成系统各部分采用模块化设计和配合，后期可通过软件、硬件进行灵活优化和变更，节省了大量后期维护升级成本。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟人运动生成系统，其特征在于，所述生成系统包括识别模块、行为记录模块、分析模块、数据库以及运动生成模块；其中所述识别模块，用于识别一个目标对象的身份信息，并在数据库中建立或修改该目标对象的身份信息；所述行为记录模块，用于记录一个目标对象在预设观察时间段中的行为表现，并生成该目标对象的行为信息；所述分析模块，用于分析所述行为信息，提取所述行为信息中包括的至少一项习惯行为，并且包括分析所述习惯行为的运动参数以及所述习惯行为发生时目标对象的伴随特征；所述数据库，用于保存目标对象的身份信息、该目标对象的所述习惯行为，以及所述习惯行为的运动参数以及伴随特征；所述运动生成模块，用于执行以下至少一项：从所述数据库中提取该目标对象的在所述数据库中所有的所述习惯行为以及每个所述习惯行为的运动参数；确认虚拟人的下一个行为状态或语言状态；在一个预设周期内，当虚拟人的下一个行为状态或语言状态符合目标对象其中一个所述习惯行为的伴随特征时，设定该习惯行为作为待发生习惯行为；根据一个意志函数ACT()计算虚拟人的意愿值Y，根据意愿值决定虚拟人是否执行所述待发生习惯行为；若执行所述待发生习惯行为，则调用该待发生习惯行为的运动参数。2.如权利要求1所述一种虚拟人运动生成系统，其特征在于，所述习惯行为是目标对象的无意识动作。3.如权利要求2所述一种虚拟人运动生成系统，其特征在于，所述分析模块包括设置一个动作频率阈值η，基于该动作频率阈值从目标对象的所述行为信息中筛选出重复次数超过了频率阈值的至少一个动作，并将筛选出的动作标记为所述习惯行为。4.如权利要求3所述一种虚拟人运动生成系统，其特征在于，所述习惯行为的运动参数，包括目标对象的每一肢体在表现所述习惯行为时的以下至少一项的参数：位置、朝向、速度以及加速度。5.如权利要求4所述一种虚拟人运动生成系统，其特征在于，所述分析模块使用支持向量机进行所述行为信息的分析。6.如权利要求5所述一种虚拟人运动生成系统，其特征在于，所述分析模块包括将所述习惯行为归类为积极行为、消极行为或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫平，丁烨，刘顿，隋银雪，张伟，丁园，
申请(专利权)人：环球数科集团有限公司，
类型：发明
国别省市：