一种人体模型和衣物模型的融合方法及设备技术

本申请涉及VR技术领域，提供一种人体模型和衣物模型的融合方法及设备，将人体模型和衣物模型驱动为预设姿态，使人体模型整体处于一个平面上，提高人体模型的顶点是否被衣物模型遮蔽判断的准确性；判断过程中，针对人体模型的每个顶点，建立垂直于人体模型所在平面且方向相反的两条射线，根据两条射线与衣物模型的相交属性确定顶点是否被衣物模型遮蔽，并删除被遮蔽的顶点后，重新建立人体模型与衣物模型顶点间的拓扑关系，得到融合后的目标模型。由于目标模型的顶点数量更小，能够节省人体动画的计算性能，且将目标模型反向驱动回原始姿态后可直接进行动画，从而解决人体模型和衣物模型的穿模现象，整个过程无需进行碰撞检测，实时性更强。时性更强。时性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种人体模型和衣物模型的融合方法及设备


[0001]本申请涉及虚拟现实(Virtual Reality，VR)
，提供一种人体模型和衣物模型的融合方法及设备。

技术介绍

[0002]传统的是三维人体动画过程中，人体模型和衣物模型是独立动画的，这样，人体模型和衣物模型会分开驱动，这样，不可避免的会产生人体模型和衣物模型的穿模现象，即人体模型的部分区域穿透到衣物模型中。穿模现象有悖于人的现实认知，严重影响了模型的真实性。
[0003]目前，大多通过人体模型和衣物模型的碰撞检测来解决穿模问题，然而，碰撞检测会极大的消耗计算性能，降低角色动画的性能，进而影响整个系统的实时性。因此，在节约计算性能的情况下，解决三维人体动画过程中人体模型和衣物模型的穿模现象是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种人体模型和衣物模型的融合方法及设备，用于提高人体模型和衣物模型融合的真实性。
[0005]一方面，本申请提供一种人体模型和衣物模型的融合方法，包括：
[0006]根据预设姿态的骨骼动画数据，分别驱动人体模型和衣物模型为预设姿态；
[0007]遍历人体模型的每个顶点，确定以所述顶点为原点、垂直于所述人体模型所在的平面且方向相反的两条射线；
[0008]根据每个顶点对应的两条射线与所述衣物模型的相交属性，确定相应的顶点是否被所述衣物模型遮蔽；
[0009]删除被遮蔽的各个顶点，重新建立所述人体模型与衣物模型顶点间的拓扑关系，得到融合后的目标模型，并将所述目标模型反向驱动回原始姿态。
[0010]另一方面，本申请提供一种重建设备，包括处理器、存储器和显示屏，所述显示屏、所述存储器和所述处理器通过总线连接；
[0011]所述存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序，执行以下操作：
[0012]根据预设姿态的骨骼动画数据，分别驱动人体模型和衣物模型为预设姿态；
[0013]遍历人体模型的每个顶点，确定以所述顶点为原点、垂直于所述人体模型所在的平面且方向相反的两条射线；
[0014]根据每个顶点对应的两条射线与所述衣物模型的相交属性，确定相应的顶点是否被所述衣物模型遮蔽；
[0015]删除被遮蔽的各个顶点，重新建立所述人体模型与衣物模型顶点间的拓扑关系，得到融合后的目标模型，并将所述目标模型反向驱动回原始姿态，通过所述显示屏进行显示。
[0016]另一方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机设备执行本申请实施例提供的一种人体模型和衣物模型的融合方法。
[0017]本申请提供的人体模型和衣物模型的融合方法及设备中，根据预设姿态的骨骼动画数据，分别驱动人体模型和衣物模型为预设姿态，这样，分别使人体模型和衣物模型各自的整体处于一个平面上，提高人体模型的顶点是否被衣物模型遮蔽判断的准确性；在顶点是否被衣物模型遮蔽的判断过程中，针对人体模型的每个顶点，建立垂直于人体模型所在的平面且方向相反的两条射线，通过两条射线与衣物模型的相交属性，确定相应的顶点是否被衣物模型遮蔽，并删除被遮蔽的顶点后，重新建立人体模型与衣物模型顶点间的拓扑关系，得到融合后的目标模型。由于融合后的目标模型的顶点数量小于人体模型和衣物模型这两个独立模型的顶点总数，数据量更小，从而节省了驱动时的计算性能；并且，将目标模型反向驱动回原始姿态后，可直接对目标模型这个整体进行动画，从而解决人体模型和衣物模型的穿模现象，提高人体动画的真实性，整个过程无需进行碰撞检测，实时性更强。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例提供的人体模型和衣物模型的穿模现象示意图；
[0020]图2为本申请实施例提供的人体模型的划分方法示意图；
[0021]图3为本申请实施例提供的为人体模型添加衣物模型后的效果示意图；
[0022]图4为本申请实施例提供的人体模型和衣物模型的融合方法流程图；
[0023]图5为本申请实施例提供的人体模型的整体不在一个平面的效果示意图；
[0024]图6为本申请实施例提供的去掉人体形态后衣物模型的平面效果图；
[0025]图7为本申请实施例提供的人体模型和衣物模型驱动后的效果图；
[0026]图8为本申请实施例提供的人体模型的顶点射线投射方式示意图；
[0027]图9为本申请实施例提供的确定人体模型的顶点是否被衣物模型遮蔽的方法流程图；
[0028]图10为本申请实施例提供的人体模型和衣物模型的截面示意图；
[0029]图11为本申请实施例提供的另一人体模型和衣物模型的截面示意图；
[0030]图12为本申请实施例提供的删除被遮蔽的人体模型的顶点后的截面示意图；
[0031]图13为本申请实施例提供的人体模型和衣物模型的融合后的截面示意图；
[0032]图14为本申请实施例提供的另一人体模型和衣物模型的融合后的截面示意图；
[0033]图15为本申请实施例提供的人体模型和衣物模型自动融合的完整方法流程图；
[0034]图16为本申请实施例提供的重建设备的硬件结构图；
[0035]图17为本申请实施例提供的重建设备的功能结构图。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请文件中记载的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请技术方案保护的范围。
[0037]传统的人体模型和衣物模型独立的角色动画过程中，由于人物和衣物分开驱动，不可避免的会产生人体模型和衣物模型的穿模现象，如图1所示，人体模型的部分区域穿透到衣物模型中。
[0038]为了解决穿模这种异常现象，大多数方法会在角色动画过程中对整个角色模型(包括人体模型和衣物模型)进行全局的碰撞检测，其中，碰撞检测方法包括先验检测和后验检测。先验检测是在碰撞发生前进行检测，一般通过预测模型的运动轨迹来避免穿模现象的发生。后验检测是在碰撞发生后进行检测，可在模型运动之后对模型顶点之间的空间关系进行判断，纠正模型顶点位置使其不再穿模。然而，无论哪种碰撞检测方式，往往都需要极大的计算量，这会显著降低角色动画的性能。此外，基于物理的角色驱动方法往往也需要较大的计算量，如果对人体模型和衣物模型分别进行驱动，由于数据量较大，驱动的实时性较差。
[0039]目前，解决穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体模型和衣物模型的融合方法，其特征在于，包括：根据预设姿态的骨骼动画数据，分别驱动人体模型和衣物模型为预设姿态；遍历人体模型的每个顶点，确定以所述顶点为原点、垂直于所述人体模型所在的平面且方向相反的两条射线；根据每个顶点对应的两条射线与所述衣物模型的相交属性，确定相应的顶点是否被所述衣物模型遮蔽；删除被遮蔽的各个顶点，重新建立所述人体模型与衣物模型顶点间的拓扑关系，得到融合后的目标模型，并将所述目标模型反向驱动回原始姿态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个顶点对应的两条射线与所述衣物模型的相交属性，确定相应的顶点是否被所述衣物模型遮蔽，包括：针对每个顶点，执行以下操作：若所述顶点的两条射线均与所述衣物模型不相交，则确定所述顶点未被所述衣物模型遮蔽；若所述顶点的两条射线均与所述衣物模型相交，则根据所述顶点分别与两条射线和所述衣物模型的两个交点的第一距离，确定所述顶点是否被所述衣物模型遮蔽；若所述顶点的两条射线中一条射线与所述衣物模型相交，则根据未与所述衣物模型相交的另一条射线与所述人体模型的相交关系，确定所述顶点是否被所述衣物模型遮蔽。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述顶点分别与两条射线和所述衣物模型的两个交点的第一距离，确定所述顶点是否被所述衣物模型遮蔽，包括：确定所述顶点分别与两条射线和所述衣物模型的两个交点间的最小第一距离；若所述最小第一距离小于预设距离阈值，则确定所述顶点被所述衣物模型遮蔽；若所述最小第一距离不小于所述预设距离阈值，则确定所述顶点未被所述衣物模型遮蔽。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据未与所述衣物模型相交的另一条射线与所述人体模型的相交关系，确定所述顶点是否被所述衣物模型遮蔽，包括：当所述另一条射线与所述人体模型相交时，确定所述顶点与所述一条射线和所述衣物模型的交点间的第二距离，若所述第二距离小于预设距离阈值，则确定所述顶点被所述衣物模型遮蔽，否则，确定所述顶点未被所述衣物模型遮蔽；当所述另一条射线与所述人体模型不相交时，确定所述顶点未被所述衣物模型遮蔽。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设姿态为Tpose姿态。6.一种重建设备，其特征在于，包括处理器、存储器和显示屏，所述显示屏、所述存储器和所述处理器通过总线连接；所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：任子健，刘元伟，
申请(专利权)人：聚好看科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：