[发明专利]虚拟数字人制作方法、相关设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种虚拟数字人制作方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标人物的相机阵列扫描结果；

获取所述相机阵列中各相机的位姿信息；

利用所述相机阵列中各相机的位姿信息，根据所述目标人物的相机阵列扫描结果，对所述目标人物进行三维重建，生成所述目标人物的高精度三维人体模型；

对所述高精度三维人体模型进行预处理，生成预处理后的高精度三维人体模型；

对所述预处理后的高精度三维人体模型进行低模拓扑，得到低精度参数化模型；

基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行形状注册、纹理注册、纹理烘焙及网格结构的布线调整，得到低精度三维人体模型；

对所述低精度三维人体模型进行骨架结构绑定和蒙皮处理，得到所述目标人物对应的虚拟数字人；

其中，基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行形状注册，包括：

对所述低精度参数化模型进行刚性变换，将所述低精度参数化模型与所述处理后的高精度三维人体模型对齐；

基于所述预处理后的高精度三维人体模型对所述低精度参数化模型进行非刚性变换；

基于所述低精度参数化模型各组件的相对位置关系进行校准；

基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行纹理注册，包括：

针对低精度参数化模型的各个纹理三角面，在所述预处理后的高精度三维人体模型无序的纹理图中搜索其覆盖的各个区域；

对各个区域进行拼接缝合，通过插值提取对应像素值的方式，生成所述低精度参数化模型的有序纹理图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述高精度三维人体模型进行预处理，生成预处理后的高精度三维人体模型，包括：

对所述高精度三维人体模型进行点云去噪处理、去除不规则纹理处理以及点云空洞修补处理中的任意一种或多种，生成预处理后的高精度三维人体模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行纹理烘焙，包括：

将所述低精度三维人体模型光栅化到纹理空间，对表面位置、切线基和纹理坐标进行插值；

从插值的包围盒位置沿着所述预处理后的高精度三维人体模型的方向发射光线，对每个交点求导得到候选法线，选择离所述包围盒最近的候选法线作为最终法线。

4.一种虚拟数字人制作装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取目标人物的相机阵列扫描结果；

三维建模单元，用于获取所述相机阵列中各相机的位姿信息；利用所述相机阵列中各相机的位姿信息，根据所述目标人物的相机阵列扫描结果，对所述目标人物进行三维重建，生成所述目标人物的高精度三维人体模型；

预处理单元，用于对所述高精度三维人体模型进行预处理，生成预处理后的高精度三维人体模型；

注册单元，用于对所述预处理后的高精度三维人体模型进行低模拓扑，得到低精度参数化模型；基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行形状注册、纹理注册、纹理烘焙及网格结构的布线调整，得到低精度三维人体模型；

骨架结构绑定和蒙皮处理单元，用于对所述低精度三维人体模型进行骨架结构绑定和蒙皮处理，得到所述目标人物对应的虚拟数字人；

其中，基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行形状注册，包括：

对所述低精度参数化模型进行刚性变换，将所述低精度参数化模型与所述处理后的高精度三维人体模型对齐；

基于所述预处理后的高精度三维人体模型对所述低精度参数化模型进行非刚性变换；

基于所述低精度参数化模型各组件的相对位置关系进行校准；

基于所述预处理后的高精度三维人体模型，对所述低精度参数化模型进行纹理注册，包括：

针对低精度参数化模型的各个纹理三角面，在所述预处理后的高精度三维人体模型无序的纹理图中搜索其覆盖的各个区域；

对各个区域进行拼接缝合，通过插值提取对应像素值的方式，生成所述低精度参数化模型的有序纹理图。