用于游戏的照片自动生成三维图形系统技术方案

一种用于游戏的照片自动生成三维图形系统包括图片输入解析模块、特征点自动生成模块、特征点调整模块、骨骼系统调整模块、蒙皮应用模块、照片生成贴图模块、贴图融合模块及应用模块；图片输入解析模块、特征点自动生成模块、特征点调整模块及骨骼系统调整模块依次连接，骨骼系统调整模块的输出端并接蒙皮应用模块及照片生成贴图模块的输入端，照片生成贴图模块的输出端及贴图融合模块的输入端连接，应用模块的输入端并接蒙皮应用模块及贴图融合模块的输出端。本发明专利技术能自动生成符合正面人脸图片的特征三维模型头像，自然融合真实照片与模型本身的贴图，能进行自然的面部动画，成本低，操作简单，尤其适用于游戏制作、ＣＧ制作及三维ＭＶ制作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种照片生成三维图形的系统，具体涉及一种用于游戏的照片自动生 成三维图形系统。
技术介绍
蒙皮应用是三维动画的一种制作技术。在三维软件中创建的模型基础上，为模型 添加骨骼。由于骨骼与模型是相互独立的，为了让骨骼驱动模型产生合理的运动。把模型 绑定到骨骼上的技术叫做蒙皮。目前，一种现有技术的融合多视角、多线索二维信息的人脸三维模型的建立方法， 首先用标定好的上下两台立体摄像机拍摄建模对象的人脸，得到人脸在无表情变化时从正面 逐步转到侧面的视频序列；再用全自动的姿态估计算法得到序列中各时刻的精确的姿态参 数；接着在模型和姿态二者的初始化之后，根据两类二维线索分别抽取三维信息一类是基 于图象间对应点进行立体重建，另一类是模型投影轮廓与图象轮廓的匹配、修正；最后，根据 融合在多视角中提取出的、对应于不同二维线索的三维信息建立人脸模型。它得到的人脸模 型有更细致、更精确的形状，并能做MPEG4(运动图像压缩编码组织标准4)兼容的人脸动画。另一种现有技术的基于二维图片的三维建模的比对方法，包括以下的步骤步骤 1，用计算机建立一个通用的人脸的三维模型；步骤2，通过布控对象人脸的单张照片在步 骤1通用的人脸的三维模型上建立布控对象人脸的三维模型；步骤3，通过布控对象人脸的 三维模型生成各种姿态的布控对象的人脸图片或人脸模板；步骤4，将布控对象的原始照 片以及生成的布控对象的人脸图片或人脸模板共同作为比对源进行比对识别。还有一种现有技术的真人头像三维模型建立系统，该系统由条纹投射仪、相机、基 准屏、人物定向座几部分组成。其中条纹投射仪、相机、人物定向座三者组成一个平面，条纹 投射仪及相机的光轴都在此平面上；基准屏垂直于该平面，条纹投射仪及相机的光轴都在 此平面上；基准屏垂直于该平面，此两平面的交线应与人物定向座的转动轴重合。投射出来 的条纹应和该转动轴垂直。这些现有技术的缺点是1、这种现有技术的真人头像三维模型建立系统由于采用真人头像建立三维模型， 不能直接利用现有照片建立三维模型，使用麻烦。2、这种现有技术的基于二维图片的三维建模的比对方法由于直接采用照片作为 贴图直接显示在模型上，使用在游戏中时，游戏中的人物面部动作生硬，不能与模型本身的 气质像融合。3、这些现有技术关键特征点比较少，当脸部需要做复杂的动作时，不能确保游戏 的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于游戏的照片自动生成三维图形系统，能根据二维的平面图片自动生成三维图形，能广泛的应用于各种游戏和娱乐设施中，尤其是网络游戏，能 使游戏中的每个人物都有不同的外形及气质，动画生动自然。本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统的目的是通过以下技术方案实现 的一种用于游戏的照片自动生成三维图形系统，包括图片输入解析模块、特征点自动生成 模块、特征点调整模块、骨骼系统调整模块、蒙皮应用模块、照片生成贴图模块、贴图融合模 块及应用模块。所述的图片输入解析模块的输出端与特征点自动生成模块的输入端连接。所述的特征点自动生成模块的输出端与特征点调整模块的 输入端连接。所述的特征点调整模块的输出端与骨骼系统调整模块的输入端连接。所述的骨骼系统调整模块的输出端与蒙皮应用模块的输入端及照片生成贴图模 块的输入端连接。所述的照片生成贴图模块的输出端与贴图融合模块的输入端连接。所述的蒙皮应用模块的输出端及贴图融合模块的输出端与应用模块的输入端连接。所述的应用模块的输出端外接渲染引擎。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的图片输入解析模块 对输入的各种格式的正面人脸图片按后缀名分类，选择使用不同的FaceSDK库将正面人脸 图片转换成标准的位像格式；所述的各种格式的正面人脸图片是选择计算机上的图 片。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的特征点自动生成模 块调用FaceSDK库解析图片，自动生成人脸的特征点，得到人脸各个特征点在图片上的坐 标；所述的特征点共56个，每个特征点都对应了模型中人脸部的一根骨骼。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的特征点调整模块将 自动生成的特征点信息在计算机屏幕上显示出来，并进行调整。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的骨骼系统调整模块 以鼻尖特征点位置为基准，计算出一个特征点到鼻尖特征点的相对位置，以鼻尖骨骼位置 为基准骨骼，通过之前计算出的特征点相对位置，计算出其它骨骼的位置，生成新的模型的 网格部分。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的蒙皮应用模块对比 原始模型数据及调整后的网格部分找出两套数据中的顶点不同的部分，根据不同的顶点的 差异，生成蒙皮数据，照片生成贴图模块根据特征点的分布，将正面人物图片中包含人脸特 征点的人脸部分裁减下来，生成蒙皮数据。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的照片生成贴图模块 将原始模型的网格部分与调整后的模型的网格部分进行比对，得到两套模型的网格部分中 的顶点不同部分，生成人物贴图数据。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，所述的贴图融合模块融合 原始模型的贴图和新生成的人物贴图，生成最终的模型贴图。上述的用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其中，应用模块在外接的渲染引 擎中渲染出三维图形。本专利技术的用于游戏的照片自动生成三维图形的方法，该方法至少包括以下步骤步骤1，用户输入一张各种格式的正面人物图片。步骤2，图片输入解析模块通过分析正面人物图片，转换照片格式。步骤3，特征点自动生成模块解析正面人物图片，自动生成一系列特征点。步骤4，特征点调整模块对自动生成的人脸特征点进行调整。 步骤5，骨骼系统调整模块通过人脸特征点的位置信息调整原始模型的骨骼，生成 新的模型的网格部分。步骤6，蒙皮应用模块及照片生成贴图模块通过人脸特征点的位置信息、新的模型 的网格部分及原始正面人物图片，生成新的蒙皮数据及新的人物贴图数据。步骤7，贴图融合模块根据新的人物贴图数据及原始模型的贴图，生成完整的最终 的三维虚拟脸部模型。步骤8，应用模块根据三维虚拟脸部模型，在渲染引擎中渲染出模型。本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统由于采用了上述方案，使之与现有 技术相比，具有以下的优点和积极效果1、本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统由于通过捕捉用户提供的正面 人脸图片的面部特征点，能够自动实时的生成符合正面人脸图片的特征三维模型头像。2、本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统能够将真实照片与模型本身的 贴图自然的融合，能使游戏中的人物更栩栩如生。3、本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统生成的三维模型头像能够进行 自然的面部动画。4、本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统成本低，操作简单，易于普及应 用，尤其适用于游戏制作、CG制作及三维MV制作等。附图说明图1是本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统的模块图。图2是本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统的流程图。图3是本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统的一个实施例。具体实施例方式请参见附图1所示，本专利技术用于游戏的照片自动生成三维图形系统包括图片输入 解析模块1、特征点自动生成模块2、特征点调整模块3、骨骼系统调整模块4、蒙皮应用模块 5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于游戏的照片自动生成三维图形系统，其特征在于：包括图片输入解析模块、特征点自动生成模块、特征点调整模块、骨骼系统调整模块、蒙皮应用模块、照片生成贴图模块、贴图融合模块及应用模块；所述的图片输入解析模块的输出端与特征点自动生成模块的输入端连接；所述的特征点自动生成模块的输出端与特征点调整模块的输入端连接；所述的特征点调整模块的输出端与骨骼系统调整模块的输入端连接；所述的骨骼系统调整模块的输出端与蒙皮应用模块的输入端及照片生成贴图模块的输入端连接；所述的照片生成贴图模块的输出端与贴图融合模块的输入端连接；所述的蒙皮应用模块的输出端及贴图融合模块的输出端与应用模块的输入端连接；所述的应用模块的输出端外接渲染引擎。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，娄郭梁，
申请(专利权)人：上海冰动信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31