[发明专利]批量模型姿势变换方法

说明书

为了实现统一姿势模型库的快速、高效建立，本发明提供了一种批量模型姿势变换方法，包括步骤：1)读取原始模型数据库；将人体模板分别绑定到所读入的N个原始模型上，N≥1；3)对完成人体模板绑定后的N个原始模型进行皮肤权重估计；4)姿势变换。本发明通过骨骼自动绑定和动力学姿势变换，将输入的N个原始模型与选定的人体模板绑定后，只要输入姿势信息就能够将输入的N个原始模型变换成统一的姿势保存在模型数据库中，实现批量模型的姿势变换，为建立便于使用的模型数据库提供了更加快速省时省力的方法，所建立的模型数据库可以用于动画制作及所有需要注册模板模型的场景。

技术领域

本发明涉及一种批量模型姿势变换方法。

背景技术

人体模型库在虚拟试衣，服装定制，互联网健身等领域有着广阔的应用前景。当前，随着三维扫描硬件的发展，获取人体模型变得更简单，但是在建立模型数据库时，通常要求数据库中的模型保持一致姿势，而各种渠道获得的人体模型很难保证一致性。因此，为了保证数据库中模型姿势的一致性，需要进行模型姿势变换。而常规的方法就是由三维动画师利用一些商用软件，比如常用的Maya，Blender等，来人工绑定人体骨骼并设定模型蒙皮权重。人工变换的姿势可以更加贴近人体自然状态，但是太耗时耗力，而一般人体模型库都存储着成千上万的模型，利用人工来做显然不现实。

发明内容

为了实现统一姿势模型库的快速、高效建立，本发明提供了一种批量模型姿势变换方法。

本方法的技术解决方案是：

批量模型姿势变换方法，包括以下步骤：

1)读取原始模型数据库；

2)将人体模板分别绑定到所读入的N个原始模型上，N≥1:

2.1)简化人体模板；

2.2)构建第一个原始模型的内切面；

2.3)对步骤2.2)所得内切面进行最大球体自适应采样，得到一系列自适应采样点；

2.4)基于步骤2.3)获取的自适应采样点构建一组骨骼节点图；

2.5)将经步骤2.1)简化后的人体模板绑定至步骤2.4)所得的骨骼节点图得到初始骨骼绑定结果；

2.6)对所述初始骨骼绑定结果进行优化，得到第一个原始模型对应的骨骼绑定结果，完成人体模板和第一个原始模型的绑定；

2.7)采用与步骤2.2)-2.6)相同的方法依次得到其余N-1个原始模型对应的骨骼绑定结果，完成人体模板分别和其余N-1个原始模型的绑定；

3)对完成人体模板绑定后的N个原始模型进行皮肤权重估计：

3.1)为完成人体模板绑定后的第一个原始模型的每个骨骼节点位置添加热源，通过Laplace平衡扩散的形式将热量从各个骨骼节点扩散开，得到各骨骼节点的热量分布；

3.2)基于步骤3.1)所得到的各骨骼节点的热量分布，计算第一个原始模型的每个顶点受其各个骨骼节点的影响权重，即为第一个原始模型的皮肤权重；

3.3)采用与步骤3.1)-3.2)相同的方法，依次得到其余N-1个原始模型的皮肤权重；

4)姿势变换：

4.1)读取姿势信息；

4.2)基于步骤4.1)所读取的姿势信息和前述步骤2)得到的每个原始模型的骨骼绑定结果，利用所述N个原始模型的皮肤权重分别计算N个原始模型的蒙皮变形，完成所输入的N个原始模型的姿势变换；

5)保存N个原始模型姿势变换后所得到的结果模型。

进一步地，上述步骤2.1)中简化人体模板的方法为：