[发明专利]用于虚拟化身的匹配网格

说明书

公开了用于针对虚拟化身或对象而将基础网格与目标网格相匹配的系统和方法的示例。该系统和方法可以被配置为自动地将动画操纵的基础网格与目标网格相匹配，该目标网格可以表示虚拟化身或对象的特定姿势。可以通过将化身或对象操纵到特定姿势来获得基础网格，而目标网格可以通过扫描、拍照或以其他方式获得关于处于特定姿势的人或对象的信息来获得。该系统和方法可以使用在较高误差区域中的刚性变换和在较低误差区域中的非刚性变形来自动地将基础网格与目标网格相匹配。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月27日提交的名称为“Matching Meshes for VirtualAvatars(用于虚拟化身的匹配网格)”的美国专利申请号62/635,939的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及虚拟现实和增强现实，包括混合现实、成像和可视化系统，并且更具体地涉及用于使诸如化身(avatar)的虚拟角色动画化(animiate)的操纵(rig)系统和方法。

背景技术

现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”、“增强现实”和“混合现实”体验的系统的开发，其中数字再现的图像以使得它们看起来是或者可以被感觉是真实的方式呈现给用户。虚拟现实(VR)场景通常涉及计算机生成的虚拟图像信息的呈现，而不对其它实际的真实世界的视觉输入透明。增强现实(AR)场景通常涉及将虚拟图像信息呈现为对用户周围的现实世界的可视化的增强。混合现实(MR)是增强现实的一种类型，其中物理和虚拟对象可以共存并实时交互。在此公开的系统和方法解决了与VR、AR和MR技术有关的各种挑战。

发明内容

公开了用于针对虚拟化身或对象而将基础网格与目标网格相匹配的系统和方法的示例。该系统和方法可以被配置为自动地将动画操纵的基础网格与目标网格相匹配，该目标网格可以表示虚拟化身或对象的特定姿势。可以通过将化身或对象操纵到特定姿势来获得基础网格，而目标网格可以通过扫描、拍照或以其他方式获得关于处于特定姿势的人或对象的信息来获得。该系统和方法可以使用在较高误差区域中的刚性变换和在较低误差区域中的非刚性变形来自动地将基础网格与目标网格相匹配。

例如，自动化系统可以针对虚拟化身将第一网格与第二网格相匹配。第一网格可以表示动画操纵的基础网格，第二网格可以表示目标网格，在某些情况下，可以从执行目标姿势的人的摄影测量扫描获得目标网格。

在各种实现方式中，系统可以首先将第一网格与第二网格配准(register)，然后使第一网格与第二网格相符合。该系统可以识别第一网格和第二网格不相匹配到第一误差水平的第一组区域以及第一网格和第二网格不相匹配到第二误差水平的第二组区域，其中第二误差水平小于第一误差水平。该系统可以在第一组区域中应用刚性变换，并且在第二组区域中应用非刚性变换。系统可以迭代此变换过程，直到第一和第二网格之间的误差小于误差容限为止。

在其他实现方式中，系统可以通过匹配相对大的子区域并且迭代地匹配逐渐变小的子区域直到满足收敛性准则，来将第一网格与第二网格相匹配。

在其他实现方式中，系统识别第一网格的第一组子区域和第一网格的第二组子区域。例如，第一组和第二组子区域可以形成棋盘格图案。系统可以在第一组子区域上应用刚性变换，以将第一组子区域与目标网格相匹配。系统可以经由插值将第二组子区域与目标网格相。系统可以例如通过交换第一和第二组子区域来迭代该过程。

在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一种或多种实现方式的细节。通过说明书、附图和权利要求，其它特征、方面和优点将变得显而易见。本发明内容和以下具体实现方式都并非旨在限定或限制本发明主题的范围。

附图说明

在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一种或多种实现方式的细节。通过说明书、附图和权利要求，其它特征、方面和优点将变得显而易见。