[发明专利]三维虚拟角色动作补全方法、装置和服务器

说明书

本申请提供了一种三维虚拟角色动作补全方法，包括：将待补全动作数据的过去帧和目标帧的数据经预处理和拼接后生成输入向量，输入训练好的动作补全神经网络模型得到预测数据，根据预测数据计算出当前过渡帧数据，将当前过渡帧数据经过处理和拼接生成输入向量，再次输入训练好的动作补全神经网络模型得到预测数据，根据预测数据计算出下一个过渡帧数据，照此方法得到所有过渡帧的数据。该方法适合生成时间长、过渡帧帧数多、动作复杂的场景，且生成的过渡帧动作真实，减少了原本插值方案所需的人力成本，提升了项目质量，缩短了项目周期。本申请同时还提供了一种三维虚拟角色动作补全装置、服务器和计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及角色动画动作生成与编辑技术领域，特别涉及一种三维虚拟角色动作补全方法、三维虚拟角色动作补全补全装置、服务器和计算机可读存储介质。

背景技术

在三维动画或游戏等应用中，三维虚拟形象都是通过动画数据进行驱动，形成走路、跑步、跳跃、舞蹈等各种动作。动画数据可以通过动画师手工制作，或者通过动作捕捉设备获取。动作捕捉设备捕获的动画数据很多时候无法直接使用，往往在某些不满意的动作片段，还需要经过动画师的手工修改。因此在这两种情况，都需要动画师的手工编辑。

在动画师使用动画软件时，会编辑或修改若干个关键帧，并指定前后相关的若干个关键帧，通过动画软件自带的数学插值方法，生成中间指定帧数目的过渡帧，从而得到一段平滑的动作序列组。但是，这种方式只适用于生成时间短、过渡帧数少、动作简单的动作过渡。而在实际生产过程中，动画师不得不编辑或修改大量的关键帧，如果关键帧数量太少，时间间隔太短，或者动作过于复杂，插值方法会得到不真实、不合理的过渡序列。使用现有方案，会非常依赖动画师的技术和经验，进而增加了人力成本；由于容易出现不合理的过渡序列，又因为动画师等人员的技术水平参差不齐，导致项目质量也会受到影响；同时，由于需要调试和编辑大量关键帧，也会大大增加项目周期。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种三维虚拟角色动作补全方法、三维虚拟角色动作补全补全装置、服务器和计算机可读存储介质，能够处理复杂的、高频快速的动作补全，且补全的动作真实、丰富。具体方案如下：

本申请提供一种三维虚拟角色动作补全方法，包括：

S101：获取待补全动作数据的目标帧、至少两个过去帧、动画帧率、标准差、待补全动作帧数，根据预设所有关节点对应父节点列表和预设所有关节点相对于对应父节点的标准骨骼偏移值列表进行数据预处理，得到当前帧的所有关节点的6D旋转向量、所有关节点的3D空间坐标、所有关节点的速度向量、四维布尔向量、以及目标帧的所有关节点的6D旋转向量、所有关节点的3D空间坐标；

S102：加载训练好的动作补全神经网络模型，输入动画帧率和标准差；

S103：将当前帧的所有关节点的6D旋转向量、所有关节点的3D空间坐标、所有关节点的速度向量、四维布尔向量、以及目标帧的所有关节点的6D旋转向量、所有关节点的3D空间坐标进行数据拼接，得到第一输入向量、第二输入向量和第三输入向量；

S104：将第一输入向量、第二输入向量、第三输入向量和待补全动作帧数输入训练好的动作补全神经网络模型，输出预测的所有过渡帧的所有关节点的6D旋转向量增量、所有过渡帧的Hips关节点的3D空间坐标增量；

S105：将预测的所有过渡帧的所有关节点的6D旋转向量增量加上当前帧的所有关节点的6D旋转向量得到下一个过渡帧的所有关节点的6D旋转向量并保存，将预测的所有过渡帧的Hips关节点的3D空间坐标增量加上当前帧的Hips关节点的3D空间坐标得到下一个过渡帧的Hips关节点的3D空间坐标并保存，将待补全动作帧数减1；