一种数字人动作重定向方法及装置制造方法及图纸

本说明书实施例涉及一种数字人动作重定向方法及装置，用于在数字人建模平台中将第一骨骼的动作迁移至第二骨骼，所述第一骨骼和第二骨骼具有对应的多个关节对，所述方法通过将源骨骼和目标骨骼设定为相同的静置姿态，以确定第一骨骼和第二骨骼中每一组对应的关节对之间的转换关系并存储。然后，调用预定接口获取第一骨骼在任一时间点上的运动姿态所对应的动作数据，所述动作数据包括任一关节的旋转角，根据上述转换关系，计算出第二骨骼在相应时间点上任一关节的旋转角，并赋值给第二骨骼对应的关节，以完成动作重定向。以完成动作重定向。以完成动作重定向。

【技术实现步骤摘要】
一种数字人动作重定向方法及装置


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及虚拟数字人领域，尤其涉及一种数字人动作重定向方法及装置。

技术介绍

[0002]虚拟数字人的动作重定向技术在影视制作、游戏、虚拟现实、元宇宙等领域中有着广泛的应用。在虚拟场景中，制作者需要为虚拟角色设计各种动作，使他们看起来更加自然和流畅。然而，制作复杂的动作需要大量的时间和精力，因此，需要一种技术来快速、有效地创建复杂的动作。
[0003]目前，数字人驱动通常使用动作捕捉技术来获取动作数据，再将这些数据应用到数字人中实现运动，或者依赖设计资源来根据数字人模型来定制动作。然而，不管是哪一种方案，在实际生产中都可能会存在已有的动作无法应用到新的数字人的问题，可能是由于模型变更或者数字人形象差异过大，这时候就可以利用动作重定向技术来实现同一动作在不同模型之间的迁移。现有方案大多由人工手动对数字人进行动作重定向，这种方案自动化程度较低，且对没有经验的人有一定的上手门槛，因此，需要一种自动化的动作重定向方案。

技术实现思路

[0004]本说明书一个或多个实施例描述了一种数字人动作重定向方法及装置，旨在实现对数字人的自动化动作重定向。
[0005]第一方面，提供了一种数字人动作重定向方法，用于在数字人建模平台中将第一骨骼的动作迁移至第二骨骼，所述第一骨骼和第二骨骼具有对应的多个关节对；所述方法包括：
[0006]确定并存储静置姿态下第一骨骼和第二骨骼中各个对应关节对之间的转换关系，其中包括与目标父子关节组合相关的第一转换关系和第二转换关系，其中，所述目标父子关节组合在第一骨骼中体现为第一父关节和第一子关节，在所述第二骨骼中体现为第二父关节和第二子关节；所述第一转换关系指示所述第一父关节与第二父关节之间的转换关系，所述第二转换关系指示所述第一子关节与第二子关节之间的转换关系；
[0007]多次执行动作赋值操作，所述动作赋值操作包括：
[0008]调用预定接口，从所述建模平台中获取所述第一子关节在目标运动姿态下的第一旋转角；至少根据所述第一转换关系、第二转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，将其赋值给所述第二子关节。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述第一转换关系为父变换矩阵，所述父变换矩阵为所述第二父关节的局部坐标系变换为所述第一父关节的局部坐标系的变换矩阵；所述第二转换关系为子变换矩阵，所述子变换矩阵为所述第二子关节的局部坐标系变换为所述第一子关节的局部坐标系的变换矩阵。
[0010]在一种可能的实施方式中，确定并存储静置姿态下第一骨骼和第二骨骼中各个对应关节对之间的转换关系，包括：
[0011]从所述建模平台获取第一世界变换矩阵和第二世界变换矩阵，所述第一世界变换矩阵为所述建模平台构建的全局的系统坐标系变换为所述第一骨骼的世界坐标系的变换矩阵，所述第二世界变换矩阵为所述系统坐标系变换为所述第二骨骼的世界坐标系的变换矩阵；
[0012]根据所述第一世界变换矩阵、第二世界变换矩阵以及所述第一父关节和第二父关节各自的局部坐标系，确定所述父变换矩阵；
[0013]根据所述第一世界变换矩阵、第二世界变换矩阵以及所述第一子关节和第二子关节各自的局部坐标系，确定所述子变换矩阵。
[0014]在一种可能的实施方式中，确定所述父变换矩阵，包括：
[0015]从所述建模平台上获取第一局部变换矩阵和第二局部变换矩阵，所述第一局部变换矩阵为第一骨骼的世界坐标系变换为所述第一父关节的局部坐标系的变换矩阵，所述第二局部变换矩阵为第二骨骼的世界坐标系变换为所述第二父关节的局部坐标系的变换矩阵；
[0016]根据所述第二局部变换矩阵的逆矩阵、所述第二世界变换矩阵的逆矩阵、所述第一世界变换矩阵和所述第一局部变换矩阵的乘积，确定所述父变换矩阵。
[0017]在一种可能的实施方式中，确定所述子变换矩阵，包括：
[0018]从所述建模平台上获取第三局部变换矩阵和第四局部变换矩阵，所述第三局部变换矩阵为第一骨骼的世界坐标系变换为所述第一子关节的局部坐标系的变换矩阵，所述第四局部变换矩阵为第二骨骼的世界坐标系变换为所述第二子关节的局部坐标系的变换矩阵；
[0019]根据所述第四局部变换矩阵的逆矩阵、所述第二世界变换矩阵的逆矩阵、所述第一世界变换矩阵和所述第三局部变换矩阵的乘积，确定所述子变换矩阵。
[0020]在一种可能的实施方式中，至少根据所述第一转换关系、第二转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，包括：
[0021]根据所述第一旋转角确定对应的第一旋转矩阵；
[0022]根据所述父变换矩阵、所述第一旋转矩阵与所述子变换矩阵的逆矩阵的乘积，确定第二旋转矩阵；
[0023]根据所述第二旋转矩阵确定对应的第二旋转角。
[0024]在一种可能的实施方式中，还包括：
[0025]从所述建模平台上获取第三转换关系和第四转换关系，其中，所述第三转换关系指示所述第一父关节与第一子关节之间的转换关系，所述第四转换关系指示所述第二父关节与第二子关节之间的转换关系。
[0026]在一种可能的实施方式中，至少根据所述第一转换关系、第二转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，包括：
[0027]根据所述第一转换关系、第二转换关系、第三转换关系、第四转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角。
[0028]在一种可能的实施方式中，所述第三转换关系为第一基准变换矩阵，所述第一基
准变换矩阵为所述第一父关节的局部坐标系变换为所述第一子关节的基准坐标系的变换矩阵；所述第四转换关系为第二基准变换矩阵，所述第二基准变换矩阵为所述第二父关节的局部坐标系变换为所述第二子关节的基准坐标系的变换矩阵。
[0029]在一种可能的实施方式中，根据所述第一转换关系、第二转换关系、第三转换关系、第四转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，包括：
[0030]根据所述第一旋转角确定对应的第一旋转矩阵；
[0031]根据所述第二基准变换矩阵的逆矩阵、所述父变换矩阵、所述第一基准变换矩阵、所述第一旋转矩阵与所述子变换矩阵的逆矩阵的乘积，确定第二旋转矩阵；
[0032]根据所述第二旋转矩阵确定对应的第二旋转角。
[0033]在一种可能的实施方式中，在所述静置姿态下，所述第一子关节相对于所述第一子关节的基准坐标系的旋转角为0；所述第二子关节相对于所述第二子关节的基准坐标系的旋转角为0。
[0034]在一种可能的实施方式中，所述第一旋转角为所述第一子关节相对于所述静置姿态下的旋转角；所述第二旋转角为所述第二子关节相对于所述静置姿态下的旋转角。
[0035]在一种可能的实施方式中，在所述静置姿态下，所述第一子关节相对于所述第一父关节的局部坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字人动作重定向方法，用于在数字人建模平台中将第一骨骼的动作迁移至第二骨骼，所述第一骨骼和第二骨骼具有对应的多个关节对；所述方法包括：确定并存储静置姿态下第一骨骼和第二骨骼中各个对应关节对之间的转换关系，其中包括与目标父子关节组合相关的第一转换关系和第二转换关系，其中，所述目标父子关节组合在第一骨骼中体现为第一父关节和第一子关节，在所述第二骨骼中体现为第二父关节和第二子关节；所述第一转换关系指示所述第一父关节与第二父关节之间的转换关系，所述第二转换关系指示所述第一子关节与第二子关节之间的转换关系；多次执行动作赋值操作，所述动作赋值操作包括：调用预定接口，从所述建模平台中获取所述第一子关节在目标运动姿态下的第一旋转角；至少根据所述第一转换关系、第二转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，将其赋值给所述第二子关节。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一转换关系为父变换矩阵，所述父变换矩阵为所述第二父关节的局部坐标系变换为所述第一父关节的局部坐标系的变换矩阵；所述第二转换关系为子变换矩阵，所述子变换矩阵为所述第二子关节的局部坐标系变换为所述第一子关节的局部坐标系的变换矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定并存储静置姿态下第一骨骼和第二骨骼中各个对应关节对之间的转换关系，包括：从所述建模平台获取第一世界变换矩阵和第二世界变换矩阵，所述第一世界变换矩阵为所述建模平台构建的全局的系统坐标系变换为所述第一骨骼的世界坐标系的变换矩阵，所述第二世界变换矩阵为所述系统坐标系变换为所述第二骨骼的世界坐标系的变换矩阵；根据所述第一世界变换矩阵、第二世界变换矩阵以及所述第一父关节和第二父关节各自的局部坐标系，确定所述父变换矩阵；根据所述第一世界变换矩阵、第二世界变换矩阵以及所述第一子关节和第二子关节各自的局部坐标系，确定所述子变换矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述父变换矩阵，包括：从所述建模平台上获取第一局部变换矩阵和第二局部变换矩阵，所述第一局部变换矩阵为第一骨骼的世界坐标系变换为所述第一父关节的局部坐标系的变换矩阵，所述第二局部变换矩阵为第二骨骼的世界坐标系变换为所述第二父关节的局部坐标系的变换矩阵；根据所述第二局部变换矩阵的逆矩阵、所述第二世界变换矩阵的逆矩阵、所述第一世界变换矩阵和所述第一局部变换矩阵的乘积，确定所述父变换矩阵。5.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述子变换矩阵，包括：从所述建模平台上获取第三局部变换矩阵和第四局部变换矩阵，所述第三局部变换矩阵为第一骨骼的世界坐标系变换为所述第一子关节的局部坐标系的变换矩阵，所述第四局部变换矩阵为第二骨骼的世界坐标系变换为所述第二子关节的局部坐标系的变换矩阵；根据所述第四局部变换矩阵的逆矩阵、所述第二世界变换矩阵的逆矩阵、所述第一世界变换矩阵和所述第三局部变换矩阵的乘积，确定所述子变换矩阵。6.根据权利要求2所述的方法，其中，至少根据所述第一转换关系、第二转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，包括：根据所述第一旋转角确定对应的第一旋转矩阵；
根据所述父变换矩阵、所述第一旋转矩阵与所述子变换矩阵的逆矩阵的乘积，确定第二旋转矩阵；根据所述第二旋转矩阵确定对应的第二旋转角。7.根据权利要求2所述的方法，还包括：从所述建模平台上获取第三转换关系和第四转换关系，其中，所述第三转换关系指示所述第一父关节与第一子关节之间的转换关系，所述第四转换关系指示所述第二父关节与第二子关节之间的转换关系。8.根据权利要求7所述的方法，其中，至少根据所述第一转换关系、第二转换关系与第一旋转角，确定所述第二子关节在所述目标运动姿态下的第二旋转角，包括：根据所述第一转换关系、第二转换关系、第三转换关系、第四转换关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雨，
申请(专利权)人：支付宝杭州信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：