【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机图形处理领域，特别涉及一种解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法。
技术介绍
1、现在随着计算机技术的发展，三维人体模型已经广泛地应用于游戏行业、电影制作、医疗设备、服装设计、虚拟试衣等场景。随着应用场景的精细化要求，人们对模型的要求也越来越高，尤其是定制化模型的使用，精确人体模型的尺寸。在模型基于形状的变形的基础上还要求模型基于姿势造型的变化以应用在不同场景。
2、尤其是服装设计定制化模型除了对基本人台的尺寸使用，在定制化衣服的场景下，则需要精准的人体模型尺寸，不仅仅是简单的身高、尺寸、三维，还包括头围，颈围，夹圈，后颈高，内长，外长，肩斜，上臂长，前臂长，大腿围，膝盖围，小腿围等36个尺寸。通过查阅相关资料了解到可以通过网格、骨豁、几何等方法驱动变形，也可以在语义驱动下进行，并且每一种方法都有它独特的优势。
3、根据经验和研究，选择使用网格变形来驱动人体三维模型的细节调整可以得到良好的效果，在进行骨骼驱动变形来实现人体姿态的变化，可以成为一种比较容易实现的方式，但是骨骼的驱动和网格的驱动之间并不是相关联的，网格变形之后骨骼不会自动跟随网格变化，网格变形之后会导致骨骼驱动失效，产生错误的结果，因此需要一种简单的方法来实现骨骼的矫正。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术提供一种快速矫正人体骨骼位置，方便快捷，不需要重新进行骨骼绑定的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法。
2、技
3、s1，获取三维模型蒙皮数据，将所述蒙皮数据每个骨骼点所影响的网格点进行分类，以获得每个骨骼点影响三维模型三角网格点的点集；
4、s2，在所述三维人体模型进行变形动画之后根据所述每个骨骼点影响的三维模型三角网格点集对骨骼进行校正；
5、s3，对所述三维人体模型的骨骼动画进行比例缩放以匹配所述三维人体模型进行变形动画之后新的人体模型，最终获得匹配的新的骨骼动画。
6、具体地，所述s1中三维人体模型为带骨骼蒙皮数据及变形动画数据的模型；其中，所述蒙皮数据包括人体模型网格点被控制的骨骼点和权重。
7、更具体地，所述s1根据权重再提取权重比例大的数据，形成新的数据集点pi∈rm×n，维度n＝3；计算点集的包围盒aabb，包括包围盒的中心点caabb；计算每个点集i几何
8、所述s1中的根据蒙皮数据建立的骨骼点影响的三维模型网格点的点集，具体方法为求出点集几何中心，包围盒中心及通过pca处理之后的特征向量及特征值。
9、更具体地，所述几何中心，包围盒中心及通过pca处理之后的特征向量的偏移权重求和之后计算出推测的骨骼新位置，人体初始骨骼模型的基础形态是固定的，在进行了一系列网格变形之后，应当保持骨骼的基础形态不变，根据此对骨骼新位置进行矫正。
10、更具体地，所述pca对点集进行处理，即利用主成分分析方法，首先计算x，y，z方向点集的均值均值标准化pxj＝pxj-ux；
11、计算协方差σ＝ptp；
12、对协方差矩阵进行特征值分解，主成分分析选择方差最大的方向(第一主成分)作为新坐标系的x坐标轴，与第一坐标轴正交，且方差次之的方向(第二主成分)作为新坐标系的y标轴，剩下的特征向量作为新的z轴。
13、具体地，所述对三维人体模型进行变形动画指的是人体模型的高矮胖瘦进行的整体或者身体细节的变化，其中整体变化包括身高，整体胖瘦；身体细节包括围度、长度、高度；身体围度包括头围，颈围，中颈围，肩宽，上胸围，胸围，上胸围，腰围，上臀围，臀围，夹圈，上臂围，前臂围，手肘围，手腕围，大腿围，膝盖围，小腿围，脚踝；身体长度包括上臂长，前臂长，乳间距，脚长；身体高度细节包括后颈高，下胸高，胸高，腰高，臀高，内长，外长，肩斜，腿围高，膝盖高，腿肚高。
14、具体地，所述根据骨骼的新位置更新网格点上的蒙皮矩阵，维持骨骼的层级变化矩阵。
15、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点在于：提出了一种在三维人体模型进行网格变形之后预测骨骼的位置，用以矫正骨骼位置，以自动适应新的人体模型。从骨骼绑定网格数据的蒙皮信息入手，获取骨骼点位置影响的网格数据及变形权重，根据影响点集和骨骼建立连接关系。在网格变形之后利用骨骼点对应的点集来计算骨骼点的新位置，根据骨骼新的位置来更新网格数据的蒙皮矩阵，从而实现快速矫正人体骨骼位置，方便快捷，不需要重新进行骨骼绑定。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述S1中三维人体模型为带骨骼蒙皮数据及变形动画数据的模型；其中，所述蒙皮数据包括人体模型网格点被控制的骨骼点和权重。
3.根据权利要求2所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述S1根据权重再提取权重比例大的数据，形成新的数据集点Pi∈Rm×n，维度n＝3；计算点集的包围盒AABB，包括包围盒的中心点Caabb；计算每个点集i几何
4.根据权利要求1所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述S1中的根据蒙皮数据建立的骨骼点影响的三维模型网格点的点集，具体方法为求出点集几何中心，包围盒中心及通过PCA处理之后的特征向量及特征值。
5.根据权利要求4所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述几何中心，包围盒中心及通过PCA处理之
6.根据权利要求4所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述PCA对点集进行处理，即利用主成分分析方法，首先计算x，y，z方向点集的均值
7.根据权利要求1所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述对三维人体模型进行变形动画指的是人体模型的高矮胖瘦进行的整体或者身体细节的变化，其中整体变化包括身高，整体胖瘦；身体细节包括围度、长度、高度；身体围度包括头围，颈围，中颈围，肩宽，上胸围，胸围，上胸围，腰围，上臀围，臀围，夹圈，上臂围，前臂围，手肘围，手腕围，大腿围，膝盖围，小腿围，脚踝；身体长度包括上臂长，前臂长，乳间距，脚长；身体高度细节包括后颈高，下胸高，胸高，腰高，臀高，内长，外长，肩斜，腿围高，膝盖高，腿肚高。
8.根据权利要求1所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述根据骨骼的新位置更新网格点上的蒙皮矩阵，维持骨骼的层级变化矩阵。
...【技术特征摘要】
1.一种解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述s1中三维人体模型为带骨骼蒙皮数据及变形动画数据的模型；其中，所述蒙皮数据包括人体模型网格点被控制的骨骼点和权重。
3.根据权利要求2所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述s1根据权重再提取权重比例大的数据，形成新的数据集点pi∈rm×n，维度n＝3；计算点集的包围盒aabb，包括包围盒的中心点caabb；计算每个点集i几何
4.根据权利要求1所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述s1中的根据蒙皮数据建立的骨骼点影响的三维模型网格点的点集，具体方法为求出点集几何中心，包围盒中心及通过pca处理之后的特征向量及特征值。
5.根据权利要求4所述的解决三维人体模型因变形动画而影响骨骼动画自动校正骨骼的方法，其特征在于：所述几何中心，包围盒中心及通过pca处理之后的特征向量的偏移权重求和之后计算出推测的骨...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘桥生，袁小燕，
申请(专利权)人：上海百琪迈科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。