使用与具有模板骨骼的模板模型的相关关系对三维模型进行变形制造技术

本发明专利技术提供一种对输入模型进行变形的方法及装置，其接收包括第一拓扑的第一网格的输入模型；生成包括第二拓扑的第二网格的模板模型；将模板模型与输入模型进行对齐；生成对齐的模板模型的第二网格与输入模型的第一网格之间的相关信息；基于对齐的模板模型的骨骼生成输入模型的骨骼；基于相关信息生成表示输入模型的骨骼与第一网格之间的相关性的第一蒙皮信息；基于相关信息及第一蒙皮信息中的至少一个，对输入模型进行变形。对输入模型进行变形。对输入模型进行变形。

【技术实现步骤摘要】
使用与具有模板骨骼的模板模型的相关关系对三维模型进行变形


[0001]下面的实施例涉及通过确定与利用与三维模型具有相关关系的模板模型来对三维模型进行变形。

技术介绍

[0002]用于服装纸样的生成及自动覆盖(auto draping)的化身(avatar)可以具有不同拓扑和/或纹理。制造商或用户可以使用具有适合自身工作的不同拓扑的多种类型的化身。
[0003]然而，在对化身的外貌、体型、配饰等进行改变或者变形时，由于化身的拓扑不同使得改变或者变形可能会很复杂。即，具有不同拓扑的化身可能包括不同的骨骼(rigs)或控制系统。这种变形不仅可以在非人形的三维虚拟角色中，也可以在人形化身中实现。

技术实现思路

[0004]专利技术要解决的技术问题
[0005]根据一实施例，即使用户的输入模型与模板模型具有不同的拓扑，也可以将输入模型变形为与模板模型相同的体型和/或外貌，或者，可以在保持输入模型的自身外貌的同时自然地将其体型变形为与模板模相同的体型。
[0006]根据一实施例，可以将三维虚拟角色变形为与模板模型相同的体型和/或外貌，或者，可以在保持三维虚拟角色的自身外貌的同时自然地将其体型变形为与模板模型相同的体型。
[0007]解决问题的技术方法
[0008]根据一实施例，对输入模型进行变形的方法，包括以下步骤：接收包括第一拓扑(topology)的第一网格(mesh)的输入模型；接收包括第二拓扑中的第二网格的模板模型(template model)，其中，所述模板模型包括模板骨骼；为生成所述第二网格的对齐版本及所述模板骨骼的对齐版本，将所述模板模型与所述输入模型进行对齐(align)；确定所述第二网格的对齐版本与所述第一网格之间的相关(correlation)关系；基于所述模板模型骨骼的对齐版本，确定所述输入模型的模型骨骼；根据所述相关关系生成表示所述模型骨骼与所述第一网格之间的关系的第一蒙皮(Skinning)信息；以及利用所述相关关系及所述第一蒙皮信息生成所述输入模型的变换版本。
[0009]将所述模板模型与所述输入模型进行对齐的步骤包括：调整构成所述第二网格的第二多边形的大小及位置，使所述模板模型的外形与所述输入模型的外形更加一致。
[0010]将所述模板模型与所述输入模型进行对齐的步骤，包括以下步骤：将所述模板模型的各身体部位的位置、长度及角度中的至少一个修改为所述输入模型的各身体部位的位置、长度及角度，从而实现所述模板模型与所述输入模型的全局(globally)对齐；以及将所述模板模型的各身体部位通过细微调整匹配至所述输入模型的各身体部位，从而实现所述模板模型与所述输入模型的局部(locally)对齐。
[0011]对输入模型进行变形的方法，还包括显示所述模板模型的全局对齐或所述模板模型的局部对齐中的至少一个的步骤。
[0012]确定所述相关关系的步骤，包括生成所述第二网格的第二多边形的顶点与所述第一网格的第一多边形之间的重心坐标(Barycentric coordinate)；以及所述第一网格的第一多边形的顶点与所述第二网格的第二多边形之间的重心坐标中的至少一个的步骤。
[0013]所述模板模型的绑定信息用于确定所述模型骨骼。
[0014]生成所述第一蒙皮信息的步骤包括：将第二蒙皮信息和所述确定的相关关系进行结合的步骤，其中，所述第二蒙皮信息表示所述模板骨骼的对齐版本与所述第二网格之间的关系。
[0015]所述第一蒙皮信息是表示在对所述输入模型的多边形进行变形或改变时施加到所述输入模型的骨骼的骨上的权重。
[0016]生成所述输入模型的变换版本的步骤，包括以下步骤：接收用于控制所述模板骨骼的对齐版本的至少一个骨的指令；以及在与根据所述指令控制的所述模板骨骼的对齐版本的至少一个骨相对应的模型骨骼的至少一个骨上施加权重，由此来对所述输入模型的多边形进行变形或变换。
[0017]对输入模型进行变形的方法，还包括对所述输入模型的变换版本的纹理进行渲染的步骤。所述输入模型包括三维化身、三维虚拟对象及三维角色中的至少一个。
[0018]根据一实施例的一种计算机可读存储介质，涉及存储指令的非易失性计算机可读存储介质，所述指令在被处理器运行时，促使所述处理器执行以下步骤，所述步骤包括：接收包括第一拓扑(topology)的第一网格(mesh)的输入模型；接收包括第二拓扑中的第二网格的模板模型(template model)，其中，所述模板模型包括模板骨骼；为生成所述第二网格的对齐版本及所述模板骨骼的对齐版本，将所述模板模型与所述输入模型进行对齐(align)；确定所述第二网格的对齐版本与所述第一网格之间的相关(correlation)关系；基于所述模板模型骨骼的对齐版本，确定所述输入模型的模型骨骼；根据所述相关关系生成表示所述模型骨骼与所述第一网格之间的关系的第一蒙皮(Skinning)信息；以及利用所述相关关系及所述第一蒙皮信息生成所述输入模型的变换版本。
[0019]将所述模板模型与所述输入模型进行对齐的指令，包括：调整所述第二网格的第二多边形的大小和位置，使所述模板模型的外形与所述输入模型的外形更加一致的指令。
[0020]将所述模板模型与所述输入模型进行对齐的指令，包括：将所述模板模型的各身体部位的位置、长度及角度中的至少一个修改为所述输入模型的各身体部位的位置、长度及角度，从而实现所述模板模型与所述输入模型的全局(globally)对齐的指令；以及将所述模板模型的各身体部位通过细微调整匹配至所述输入模型的各身体部位，从而实现所述模板模型与所述输入模型的局部(locally)对齐的指令。
[0021]所述计算机可读存储介质进一步存储用于显示所述模板模型的全局对齐或所述模板模型的局部对齐中的至少一个的指令。
[0022]确定所述相关关系的指令，包括生成所述第二网格的第二多边形的顶点与所述第一网格的第一多边形之间的重心坐标(Barycentric coordinate)；以及所述第一网格的第一多边形的顶点与所述第二网格的第二多边形之间的重心坐标中的至少一个的指令。
[0023]所述模板模型的绑定信息用于确定所述模型骨骼。
[0024]生成所述第一蒙皮信息的指令包括：将第二蒙皮信息和所述确定的相关关系进行结合的指令，其中，所述第二蒙皮信息表示所述模板骨骼的对齐版本与所述第二网格之间的关系。
[0025]所述第一蒙皮信息是表示在对所述输入模型的多边形进行变形或改变时施加到所述输入模型的骨骼的骨上的权重。
[0026]生成所述输入模型的变换版本的指令，包括：接收用于控制所述模板骨骼的对齐版本的至少一个骨的指令的指令；以及在与根据所述指令控制的所述模板骨骼的对齐版本的至少一个骨相对应的模型骨骼的至少一个骨上施加权重，由此来对所述输入模型的多边形进行变形或变换的指令。
[0027]根据一实施例的一种计算机设备，包括：处理器；以及与所述处理器结合的存储器，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对输入模型进行变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：接收包括第一拓扑的第一网格的输入模型；接收包括第二拓扑中的第二网格的模板模型，其中，所述模板模型包括模板骨骼；为生成所述第二网格的对齐版本及所述模板骨骼的对齐版本，将所述模板模型与所述输入模型进行对齐；确定所述第二网格的对齐版本与所述第一网格之间的相关关系；基于所述模板模型骨骼的对齐版本，确定所述输入模型的模型骨骼；根据所述相关关系生成表示所述模型骨骼与所述第一网格之间的关系的第一蒙皮信息；以及利用所述相关关系及所述第一蒙皮信息生成所述输入模型的变换版本。2.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，将所述模板模型与所述输入模型进行对齐的步骤包括：调整构成所述第二网格的第二多边形的大小及位置，使所述模板模型的外形与所述输入模型的外形更加一致。3.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，将所述模板模型与所述输入模型进行对齐的步骤，包括以下步骤：将所述模板模型的各身体部位的位置、长度及角度中的至少一个修改为所述输入模型的各身体部位的位置、长度及角度，从而实现所述模板模型与所述输入模型的全局对齐；以及将所述模板模型的各身体部位通过细微调整匹配至所述输入模型的各身体部位，从而实现所述模板模型与所述输入模型的局部对齐。4.根据权利要求3所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，还包括显示所述模板模型的全局对齐或所述模板模型的局部对齐中的至少一个的步骤。5.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，确定所述相关关系的步骤，包括生成所述第二网格的第二多边形的顶点与所述第一网格的第一多边形之间的重心坐标；以及所述第一网格的第一多边形的顶点与所述第二网格的第二多边形之间的重心坐标中的至少一个的步骤。6.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，所述模板模型的绑定信息用于确定所述模型骨骼。7.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，生成所述第一蒙皮信息的步骤包括：将第二蒙皮信息和所述确定的相关关系进行结合的步骤，其中，所述第二蒙皮信息表示所述模板骨骼的对齐版本与所述第二网格之间的关系。8.根据权利要求7所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，所述第一蒙皮信息是表示在对所述输入模型的多边形进行变形或改变时施加到所述输入模型的骨骼的骨上的权重。9.根据权利要求8所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，
生成所述输入模型的变换版本的步骤，包括以下步骤：接收用于控制所述模板骨骼的对齐版本的至少一个骨的指令；以及在与根据所述指令控制的所述模板骨骼的对齐版本的至少一个骨相对应的模型骨骼的至少一个骨上施加权重，由此来对所述输入模型的多边形进行变形或变换。10.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，还包括对所述输入模型的变换版本的纹理进行渲染的步骤。11.根据权利要求1所述的对输入模型进行变形的方法，其特征在于，所述输入模型包括三维化身、三维虚拟对象及三维角色中的至少一个。12.一种计算机可读存储介质，涉及存储指令的非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述指令在被处理器运行时，促使所述处理器执行以下步骤，所述步骤包括：接收包括第一拓扑的第一网格的输入模型；接收包括第二拓扑中的第二网格的模板模...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱垠贞，
申请(专利权)人：柯镂虚拟时尚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：