基于虚拟人动态模型的人体骨骼提取方法技术

技术编号:6093143 阅读:603 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基于虚拟人动态模型的人体骨骼提取方法,主要通过顶点聚类进行人体骨骼的自动提取,其方法流程为:首先选取其中一个姿态为参考姿态,以三角面为基本单位,计算其它姿态到参考姿态间对应的三角面的变换矩阵,之后将这种变换矩阵转化为多维向量,并对这个多维向量进行聚类,从而将人体进行分块,并求出这些分块连接处的中心点。接着利用测地距离及人体生理特性求出人体位于头部、两手、两脚的5个特征点,然后从这5个特征点出发,依次连接各分块连接处的中心点,从而形成人体手掌、下臂、上臂、脚掌、小腿、大腿、头部、躯干等主要骨骼,而这些分块连接处的中心点即为人体关节点。

Human skeleton extraction method based on dynamic model of virtual human

The extraction method of virtual human dynamic model based on automatic extraction of human bones, bones of the human body mainly through the vertex clustering method, the process was as follows: first, select one of the attitude reference attitude, with the triangle surface as the basic unit to calculate other attitude of triangle reference attitude transformation matrix of the transformation matrix into a multi-dimensional vector, and clustering on the multi-dimensional vector, thus the human body are divided into blocks, and find the connection block at the center point. Then the geodesic distance and human physiological characteristics for the 5 feature points on the head, hands and feet of the human body, and then starting from the 5 feature points, connecting each block at the connection point in the center, so as to form a human hand, arm, arm, thigh, leg, feet, head, trunk, etc. the main skeleton, and these blocks at the connection point is the center of body joint.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种虚拟人动态模型的人体骨骼提取方法,主要用于计算机人体动 画。
技术介绍
虚拟人体动画技术是虚拟现实技术的重要组成部分,主要是利用计算机图形、图 像技术,结合运动学、动力学方法驱动三维人体模型进行运动。其主要有两种模型动画的方 式,顶点动画和骨骼动画。顶点动画中,每帧动画其实就是人体模型的一个特定姿态。通过 在帧之间插值的方法,得到平滑的动画效果。在骨骼动画中,人体模型具有互相连接的“骨 骼”组成的骨架结构,通过改变骨骼的朝向和位置来为模型生成动画。骨骼动画与顶点动画 相比占用空间更小,因为它不需要像顶点动画那样要存储每一帧模型的各个顶点的数据, 而是只需要存储一套骨骼,通过模型顶点与骨骼的绑定,驱动人体模型运动。三维人体骨骼 动画的制作过程中,需要人工对三维人体模型的骨骼结构进行标注,手工标注任务过于繁 重,而且对模型姿态过于敏感。因此本专利技术利用计算机技术对虚拟人模型的骨骼结构进行 自动提取。虚拟人模型骨骼提取,指通过对构成模型的点、边、面等几何元素的分析,结合人 体的生理解剖特点和运动特点,提取模型的关节点,生成人体模型的骨骼。由于人体模型的 复杂性和不规则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于虚拟人动态模型的人体骨骼提取方法,其特征在于包括以下步骤:(1)以同一虚拟人的多个不同姿态的网格模型作为输入,任意选取其中一个网格模型为参考模型;(2)以虚拟人网格模型的三角面为单位,计算除参考模型之外的其它姿态模型到参考模型间对应的三角面的变换矩阵,将所述变换矩阵转化为多维向量;通过对所述多维向量进行聚类将人体进行分块;(3)利用测地距离及人体生理特性求出人体位于头部、两手、两脚的5个特征点,然后从所述5个特征点出发,依次连接步骤(2)所得到的各分块连接处的中心点,从而形成人体手掌、下臂、上臂、脚掌、小腿、大腿、头部、躯干的主要骨骼。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郝爱民赵永涛吴伟和
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:11

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