[发明专利]一种三维交互式聊天方法

说明书

技术领域

本发明属于互联网交互式聊天以及计算机图形学技术领域，具体地涉及一种三维交互式聊天方法和系 统。

背景技术

互联网聊天工具目前已经成为生活的一个重要的组成部分，根据统计和调查显示，中国30岁以下的 网民中有91.3％的人使用QQ、微信等即时通信工具，其中23％的人认为值得为个人虚拟形象服务付费。 目前的聊天工具主要以语音、文字或者固定的表情图标作等传统媒介作为主要的交流手段，较为单调死板。

随着电子技术的发展，三维模型在计算机或是手机上的展示和交互技术已经逐渐成熟起来。目前限制 三维技术发展的主要瓶颈在于三维模型数据的获取技术。目前三维模型数据主要通过如下两种方式获得： 通过三维建模软件如3DSMax或Maya等进行创建；通过专门的扫描设备配合软件处理得到。

通过三维建模软件构建三维模型数据需要有经过专业培训的建模师来操作，且构造复杂三维几何体的 效率偏低。三维扫描设备一般都是特制的设备，价格较高，但获取三维模型的速度较快，一般可分为被动 扫描与主动扫描两种。被动式扫描本身并不发射任何辐射线，而是通过测量待测物表面反射环境辐射线的 方法来获取三维结构信息。非接触被动式扫描包括：立体视觉法(Stereoscopic)、色度成形法(Shapefrom Shading)等。目前立体视觉法较为著名的商业化产品主要是加拿大ptgrey公司的大黄蜂(Bumblebee)系列双 目/三目立体视觉系统。这类设备的最大有效距离通常为5～10米，扫描精度在0.2米左右。色度成形法对 光照要求较为特殊，使用较为繁琐。被动扫描技术较为依赖于环境光照变化，光照太亮或太暗均不能获得 理想的结果。主动式扫描是指将额外的能量投射至物体，借由能量的反射来计算三维空间的信息，常见的 投射能量有一般的可见光、激光等。这类扫描技术的主要原理包括：飞行时间测距(Time-of-Flight)、结构 光测距(StructuredLighting)等。飞行时间测距技术除了价格高昂且速度较慢的线扫描激光扫描设备外主要 有瑞士的MESAIMAGING公司的面扫描快速三维扫描设备SR4000，其扫描速度可达50Hz，但是该设备 的空间分辨率较低，仅能达到176×144，且三维重建的精度远不如线式扫描技术，距离估计噪声较大，需 要采用复杂的后处理算法才能应用。结构光测距技术是一种新兴的扫描技术，通过投影或者光栅同时投射 多条光线，就可以采取物体的一个表面，只需要几个面的信息就可以完成扫描，其最大的特点是扫描速度 快，而且可编程实现。近年来，以色列PrimeSense公司通过红外结构光投影技术在小型化技术上迈出了重 要一步。基于上述技术，微软公司推出了Kinect三维扫描设备，该设备能够以极低的价格实时提供致密三 维扫描数据。然而Kinect提供的原始三维数据空间分辨率仍旧偏低(320×240)，深度测量值有一定的噪声 并且有空洞。

发明内容

本发明的技术解决的问题是：在传统的互联网聊天工具中运用语音、文字或者固定的表情图标等传统 传递媒介之上引入了可以进行互动的预设动作和表情三维人偶元素，使得聊天过程更具新颖性和趣味性。

为实现上述目的，本发明首先需要构造三维人偶模型素材库，所采用的技术方案流程为：(1)三维身 体模型创建和骨骼绑定。这主要通过三维建模软件制作而成。(2)制作三维身体模型的预设动作。(3)自 动合成三维头部模型，这通过拍摄人脸图像并且运用人脸特征点检测结合三维可变形模型(3DMorphable Model)技术实现。(4)三维头部模型表情动作合成，这主要通过对三维人脸模型的网格顶点参考MPEG-4 FAP参数的预先设置对三维人脸模型的网格顶点进行形变。在构建好三维人偶模型素材库后，可以将该库 嵌入聊天工具中，并且按照如下的步骤实现一轮聊天：(1)甲方进入双方聊天界面。(2)结合自身的具体 情况，甲方选择自己本地三维人偶模型素材库中的某一动作和表情的三维人偶模型，点击发送，三维人偶 模型发出。(3)乙方接受到三维人偶模型，点击该模型启动三维显示引擎显示甲方发送来的带动作和表情 的三维人偶模型。在界面中乙方可以对三维人偶模型进行360度的旋转、在屏幕内平移和对模型进行缩放 等交互操作。此后，乙方可以根据具体情况，选择自己聊天工具内的表情动画发送给甲方从而实现持续的 聊天交流。