【技术实现步骤摘要】
一种人体三维重建方法及设备
[0001]本申请涉及计算机视觉和计算机图形学
,尤其涉及一种人体三维重建方法及设备。
技术介绍
[0002]随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术和增强现实(Augmented Reality,AR)技术逐渐从军事和工业领域正逐步扩展到娱乐和生活领域,人们的社交方式发生了改变。形象逼真的虚拟化身在虚拟空间中进行社交,重现了第一代社交方式中面对面的沉浸感,虚拟/增强现实社交方式可能成为继第四代移动互联网时代之后的第五代社交媒体。而人体三维重建作为虚拟社交的关键技术,具有重要的研究意义。
[0003]通常的,人体三维重建涉及形态、姿态和纹理数据。重建过程中,首先从各类传感器获得采集信息,然后使用三维重建方法对采集信息进行处理,从而重建出人体三维模型。
[0004]由于网络带宽的限制,目前,3D全息通讯和虚拟直播等社交场景中,大多采用
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预建模+人体姿态
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的方式实现实时驱动以满足带宽要求,通过运动捕捉技术获取人体姿态以实时驱动一个预先生成的人体三维模型,从而完成人体的动态三维重建。重建过程中,人体姿态与人体三维模型的运动匹配与绑定作为实时驱动的关键技术,直接影响了模型的重建质量。
[0005]目前,运动匹配和绑定主要有两种方式:一种是动画师手工绑定,这种方式精度高,但是往往需要花费数十个小时,导致模型的重建效率较低;另一种是自动将定义好的人体骨架绑定到人体三维模型,这种方式节约了绑定时间,但精度低,绑定不合理 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种人体三维模型重建方法,其特征在于,包括:获取预先构建的参数化人体模型中骨骼节点的运动逻辑数据;根据预先构建的被驱动模型中多个预设关键点的三维坐标,对所述参数化人体模型中相应的关键点进行刚性变换,得到初始参数化人体模型;分别提取所述被驱动模型和所述初始参数化人体模型正面视角下的点云数据,并根据提取的点云数据,确定模型之间的刚性变换关系;根据所述刚性变换关系,将所述被驱动模型和所述初始参数化模型进行对齐并拟合,得到目标参数化人体模型;根据预设的距离策略,将所述被驱动模型的各个顶点与所述目标参数化人体模型的相应节点进行绑定,并根据绑定节点的蒙皮权重和所述骨骼节点的运动逻辑数据,确定相应顶点的运动逻辑数据和蒙皮权重;所述节点的蒙皮权重是基于所述骨骼节点预先确定的;根据所述被驱动模型中各个顶点的运动逻辑数据和蒙皮权重,驱动所述被驱动模型运动,得到人体三维模型。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的距离策略,将所述被驱动模型的各个顶点与所述目标参数化人体模型的相应节点进行绑定,包括:对所述目标参数化人体模型表面的点进行采样,得到所述目标参数化人体模型的各个节点;针对所述被驱动模型的各个顶点中任意一个顶点,确定所述目标参数化人体模型的各个节点中,与所述一个顶点距离最近的至少一个节点,并将所述至少一个节点与所述一个顶点进行绑定。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据绑定节点的蒙皮权重和所述骨骼节点的运动逻辑数据,确定相应顶点的运动逻辑数据和蒙皮权重,包括:针对所述各个顶点中的任意一个顶点,执行以下操作:分别确定所述一个顶点绑定的至少一个节点到所述一个顶点的距离,对所述至少一个距离进行归一化,得到所述一个顶点的蒙皮权重;根据所述至少一个节点各自关联的各个骨骼节点的运动逻辑数据,以及所述至少一个节点各自的蒙皮权重,确定所述至少一个节点各自的运动逻辑数据;根据所述至少一个节点的运动逻辑数据和所述一个顶点的蒙皮权重,确定所述一个顶点的运动逻辑数据。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式确定所述多个预设关键点的三维坐标:确定所述被驱动模型的中心点在世界坐标系中的三维坐标;按照所述被驱动模型中多个预设关键点与所述中心点的预设缩放比例,根据所述中心点的三维坐标,确定所述多个预设关键点的三维坐标。5.如权利要求1
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4中任一项所述的方法,其特征在于,对所述参数化人体模型中相应的关键点进行刚性变换,得到初始参数化人体模型,包括:对所述参数化人体模型中相应的关键点进行刚性变换,确定所述参数化人体模型的初始形状参数和根节点的姿态参数;根据所述初始形状参数和根节点的姿态参数,更新所述参数化人体模型,得到初始参
数化人体模型。6.如权利要求1
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4中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述刚性变换关系,将所述被驱动模型和所述初始参数化模型进行对齐并拟合,得到目标参数化人体模型,包...
【专利技术属性】
技术研发人员:许瀚誉,陈春朋,张思栋,刘帅,
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:
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