【技术实现步骤摘要】
本申请涉及动画制作的，尤其是涉及一种基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法与系统。
技术介绍
1、动作捕捉技术由于具有制作效率高，批量制作成本低，角色动作的真实性、自然性高的优点，被广泛应用于动画制作中；然而，使用动作捕捉技术制作的动画仍然存在一些缺点，例如，由于动画作品中的角色尤其是非人角色的身材体型与动作捕捉演员的体型差异明显，因此，在使用动作捕捉技术制作动画时，经常出现角色模型穿模的问题，需要后期进行大量修正，进而影响动画产品的制作进度。
2、因此，针对上述相关技术，专利技术人认为现有的动作捕捉技术动画作品存在演员动作与角色模型难以兼容的问题。
技术实现思路
1、为了提高动作捕捉技术应用于不同角色模型上时的动作合理性，本申请提供一种基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法与系统。
2、本申请的专利技术目的一采用如下技术方案实现：
3、基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，包括：
4、获取角色模型设计稿，基于角色模型设计稿匹配对应的活动骨骼组文件，接收骨骼修正信息以调整活动骨骼组，接收活动限定信息以设定各活动骨骼之间的连接关系信息和运动关系信息；
5、基于角色模型设计稿和活动骨骼组文件，生成形变实体模型并输出至设计终端；
6、接收设计终端输入的形变部件组文件，基于活动骨骼组文件和形变部件组文件，生成目标角色模型，所述形变部件组包括若干可形变部件；所述形变部件组文件包括各可形变部件在不同方向上的形变限制
7、实时接收动作捕捉数据并加载至目标角色模型中，基于动作捕捉数据、运动关系信息和形变限制信息驱动活动骨骼，生成限定模拟模式动画；
8、所述活动骨骼组包括若干活动骨骼；所述活动骨骼为角色模型中用于匹配动作捕捉演员的动作的非形变部件；所述运动关系信息包括若干活动骨骼对之间的极限相对位置信息。
9、通过采用上述技术方案，获取由角色设计人员制作的角色模型设计稿，根据角色模型设计稿的角色类型匹配对应的活动骨骼组文件并载入至角色模型设计稿中，便于提高角色模型对应骨骼结构的生成效率，接收骨骼修正信息以对自动匹配的活动骨骼组进行调整，以便使活动骨骼组更符合角色设定，接收活动限定信息，以设定活动骨骼组中各活动骨骼之间的连接关系和运动关系，以防动作捕捉演员的动作与角色体型差异导致角色模型穿模的现象；基于角色模型设计稿和活动骨骼组，在角色模型设计稿中剔除活动骨骼组的体积后，基于剩余的实体生成形变实体模型并输出至设计终端，以便后续由角色设计人员基于形变实体模型分解若干可形变部件，活动骨骼和可形变部件的设置提高了角色模型抗穿模的性能；接收由角色设计人员经设计终端输入的形变部件组文件，以便根据各活动骨骼和各形变部件生成目标角色模型，以便用于制作动作捕捉动画作品；实时接收动作捕捉数据并加载至目标角色模型中，以驱动目标角色模型，基于运动关系信息和形变限制信息的限制下，通过动作捕捉数据驱动各活动骨骼，以生成限定模拟模式动画，以防出现动画作品中角色穿模的现象，提高了动作捕捉技术应用于不同角色模型上时的动作合理性。
10、本申请在一较佳示例中：所述基于动作捕捉数据、运动关系信息和形变限制信息驱动活动骨骼，生成限定模拟模式动画，还包括：
11、当检测到任一活动骨骼的位置达到对应的极限相对位置，或是检测到任一可形变部件达到极限形变时，根据对应的起始时间节点生成动作受限信息；
12、基于所有动作受限信息生成受限统计时长数据，将各所述动作受限信息和受限统计时长数据输出至设计终端。
13、通过采用上述技术方案，当检测到任一活动骨骼或可形变部件达到极限位置或极限形变量时，根据其达到极限位置或极限形变量的起始时间节点生成动作受限信息，以便获知目标角色模型在这些时间段内的动作无法与动作捕捉数据对应；基于所有动作受限信息生成受限统计时长数据，再将动作受限信息和受限统计时长数据发送至设计终端，以便设计人员获知目标角色模型对动作捕捉演员所做动作的完成度，以及无法完成的动作，从而便于设计人员决策是否需要对目标角色模型的设计进行修改。
14、本申请在一较佳示例中：所述实时接收动作捕捉数据并加载至目标角色模型中之后，还包括：
15、基于动作捕捉数据驱动活动骨骼，生成自由模拟模式动画；
16、实时评估各活动骨骼和可形变部件的位置，基于对应的运动关系信息、形变限制信息，生成对应的干涉信息；
17、其中，当任一活动骨骼的位置超出对应的极限相对位置信息时，生成第一干涉信息；
18、当任一可形变部件的形变量超出形变限制信息时，生成第二干涉信息；
19、当任一可形变部件存在未超出形变限制信息的形变时，生成第三干涉信息；
20、各所述干涉信息均标记了目标角色模型的干涉位置信息。
21、通过采用上述技术方案，基于动作捕捉数据驱动活动骨骼，进而生成不受运动关系信息、形变限制信息限制的自由模拟模式动画，以便让设计人员对比限定模拟模式动画和自由模拟模式动画的效果，以决策是否需要对目标角色模型的设计进行修改；实时评估各活动骨骼和可形变部件的位置情况，以根据各活动骨骼、可形变部件与对应的运动关系信息、形变限制信息生成相应的干涉信息并标记干涉位置信息，其中将活动骨骼超出极限相对位置的情况生成第一干涉信息，以便设计人员判断动画中目标角色的动作是否正常；将可形变部件的形变量超出形变限制信息的情况生成第二干涉信息，以便设计人员判断动画中的目标角色是否出现穿模现象，将可形变部件的形变未超出形变限制信息的情况生成第三干涉信息，以便设计人员判断当前动画中的目标角色的动作呈现效果是否美观。
22、本申请在一较佳示例中：所述获取角色模型设计稿，基于角色模型设计稿匹配对应的活动骨骼组文件，接收骨骼修正信息以调整活动骨骼组，接收活动限定信息以设定各活动骨骼之间的连接关系信息和运动关系信息，包括：
23、接收设计终端输入的角色模型设计稿，所述角色模型设计稿关联有物种属性信息，基于所述物种属性信息从预设的骨骼组预存库中匹配对应的活动骨骼组文件并加载至角色模型设计稿中；
24、接收设计终端输入的骨骼修正信息，以对活动骨骼组进行调整；
25、接收设计终端输入的活动限定信息，基于活动限定信息设定各活动骨骼之间的连接关系信息和运动关系信息；
26、所述骨骼修正信息包括对活动骨骼的尺寸调整、位置调整和数量增减；所述连接关系信息包括连接位置信息、连接方式信息；所述运动关系信息包括运动方向信息和运动尺度区间信息。
27、通过采用上述技术方案，接收设计终端输入的角色模型设计稿，以便确定角色的外观和对应的物种属性，进而从骨骼组预存库中匹配该物种对应的活动骨骼组文件并加载至角色模型设计稿中；接收设计终端输入的骨骼修正信息，以对匹配得到的活动骨骼组中的各活动骨骼进行增减或者是对尺寸、位置进行调整；接收设计终端输入的活动限定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述基于动作捕捉数据、运动关系信息和形变限制信息驱动活动骨骼，生成限定模拟模式动画，还包括：
3.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述实时接收动作捕捉数据并加载至目标角色模型中之后，还包括：
4.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述获取角色模型设计稿，基于角色模型设计稿匹配对应的活动骨骼组文件，接收骨骼修正信息以调整活动骨骼组，接收活动限定信息以设定各活动骨骼之间的连接关系信息和运动关系信息，包括：
5.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述接收设计终端输入的形变部件组文件，基于活动骨骼组文件和形变部件组文件，生成目标角色模型，包括：
6.基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成系统，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成
7.根据权利要求6所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成系统，其特征在于：所述限定模拟模式动画生成模块包括：
8.根据权利要求6所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成系统，其特征在于：还包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法的步骤。
10.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述基于动作捕捉数据、运动关系信息和形变限制信息驱动活动骨骼，生成限定模拟模式动画，还包括：
3.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述实时接收动作捕捉数据并加载至目标角色模型中之后，还包括：
4.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述获取角色模型设计稿，基于角色模型设计稿匹配对应的活动骨骼组文件，接收骨骼修正信息以调整活动骨骼组，接收活动限定信息以设定各活动骨骼之间的连接关系信息和运动关系信息，包括：
5.根据权利要求1所述的基于三维角色模型和动作捕捉的动画生成方法，其特征在于：所述接收设计终端输入的形变部件组文件，基于活动骨骼组文件和形变部件组文件，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵科全，谢高，徐绮雯，
申请(专利权)人：广州一千零一动漫有限公司，
类型：发明
国别省市：
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