[发明专利]一种全自动的服装动画生成方法和系统

权利要求书

1.一种全自动的服装动画生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)给定一三维人体模型和一三维服装模型，选取典型的人体运动数据片段，生成人体服装动画；

2)根据所述人体服装动画，对服装运动和人体运动的相关性进行分析，并计算所述三维服装模型上每一顶点基于人体骨架驱动的几何变形参数；

3)根据服装运动和人体运动的相关性分析结果，将所述三维服装模型上的各个顶点对应划入紧贴骨骼区域和不紧贴骨骼的宽松区域；

4)通过一基于几何的服装动画模型，并根据步骤2)所计算的每一所述顶点对应的几何变形参数驱动划分到所述紧贴骨骼区域中的每个所述顶点动作，并通过一基于物理的服装动画模型驱动划入到所述宽松区域中的每个所述顶点动作，生成人体服装动画；

5)以所述三维人体模型、所述三维服装模型、所述人体运动数据片段和生成的所述人体服装动画作为深度学习网络的训练样本训练形成所述服装动画模型；

6)以所述三维人体模型、所述三维服装模型和所述人体运动数据片段为模型输入，所述服装动画模型自动生成服装动画并输出。

2.根据权利要求1所述的一种全自动的服装动画生成方法，其特征在于，所述步骤2)中，将所述三维服装模型上的所述顶点的运动位置与所述三维人体模型的骨骼运动位置发生冲突的概率作为所述顶点与人体运动的相关度。

3.根据权利要求2所述的一种全自动的服装动画生成方法，其特征在于，所述步骤3)中，当所述相关度大于一阈值时，表示所述顶点紧贴人体骨骼，并通过数据标注方法将该所述顶点划入到所述紧贴骨骼区域中；

当所述相关度小于或等于所述阈值时，表示所述顶点不紧贴人体骨骼，同样通过所述数据标注方法将该所述顶点划入到不紧贴骨骼的所述宽松区域中。

4.一种全自动的服装动画生成系统，可实现如权利要求1-3任意一项所述的服装动画生成方法，其特征在于，包括：

人体服装动画生成模块，用于根据给定的一三维人体模型、一三维服装模型和人体运动数据片段，生成人体服装动画；

服装-人体运动相关性分析模块，连接所述人体服装动画生成模块，用于根据所述人体服装动画，对服装运动和人体运动的相关性进行分析，得到相关性分析结果；

服装模型顶点几何变形参数计算模块，连接所述服装-人体运动相关性分析模块，用于根据所述相关性分析结果，计算所述三维服装模型上的每一个顶点基于人体骨架驱动的几何变形参数；

顶点划分模块，连接所述服装-人体运动相关性分析模块，用于根据所述相关性分析结果，将所述三维服装模型上的各个顶点对应划入紧贴骨骼区域和不紧贴骨骼区域的宽松区域；

服装动画生成模块，分别连接所述顶点划分模块和所述服装模型顶点几何变形参数计算模块，用于通过一基于几何的服装动画模型，并根据所计算的每一顶点对应的几何变形参数驱动划分到所述紧贴骨骼区域中的每个所述顶点动作，并通过一基于物理的服装动作模型驱动划入到宽松区域中的每个顶点动作，生成人体服装动画；

服装动画模型训练模块，连接所述服装动画生成模块，用于以所述三维人体模型、所述三维服装模型和所述人体运动数据片段和生成的所述人体服装动画作为深度学习网络的训练样本训练形成所述服装动画模型；

服装动画生成模块，连接所述服装动画模型训练模块，用于以所述三维人体模型、所述三维服装模型和所述人体运动数据片段为所述服装动画模型的输入，自动生成服装动画并输出。

5.根据权利要求4所述的一种全自动的服装动画生成系统，其特征在于，所述服装-人体运动相关性分析模块中具体包括：

顶点-骨骼运动相关度计算单元，用于计算所述三维服装模型上的所述顶点的运动位置与所述三维人体模型的骨骼运动位置发生冲突的概率作为所述顶点与人体骨骼运动的相关度。

6.根据权利要求5所述的一种全自动的服装动画生成系统，其特征在于，所述顶点划分模块中具体包括：

阈值判断单元，用于判断所述相关度是否大于一阈值，

若是，则判定所述顶点紧贴人体骨骼；

若否，则判定所述顶点不紧贴人体骨骼；

数据标注单元，连接所述阈值判断单元，用于将所述相关度大于所述阈值的对应所述顶点标注为数值“1”，以表示所述顶点紧贴人体骨骼；并将所述相关度小于或等于所述阈值的对应所述顶点标注为数值“0”，以表示所述顶点不紧贴人体骨骼；

顶点划分单元，连接所述数据标注单元，用于将标注为“1”的所述顶点划入到所述紧贴骨骼区域中，将标注为“0”的所述顶点划入到不紧贴骨骼区域的所述宽松区域中。