[发明专利]基于运动捕获数据的三维人体骨架运动编辑方法

摘要

本发明是基于运动捕获数据的三维人体骨架运动编辑方法，是分析判断待运动片段联接点状态的相似性，决定是否添加过渡运动片段；消除运动片段间的相对位置差之后，将多个运动素材片段联接成为满足需求的新运动片段；在连接的过程中，会因运动片段首尾动作姿态的不一致而产生跳变，此处使用过渡函数，使得片段之间衔接处的过渡平滑自然；过渡函数的使用又会使运动中出现滑步现象，此时将运动捕获数据中固定的骨架模型层级结构打散重建，再应用反向运动学原理，将滑步消除。重新建立的骨架模型层级结构同时还被用于根据需要调整角色模型的运动朝向。最后对不同类型运动进行联合编辑，大大扩展了所生成新运动种类的丰富性与多样性。

主权项

一种基于运动捕获数据的三维人体骨架运动编辑方法，其特征在于，所述三维人体骨架运动编辑的步骤如下：步骤S1：将运动捕获数据中所述的运动分为非重复性运动与重复性运动；在运动捕获数据中选定一组待处理非重复性运动片段，对待处理非重复性运动片段联接点处的动作姿态进行分析，如果联接点处的动作姿态易于联接，则将该组非重复性运动片段直接送入步骤S3处理，如果联接点处的动作姿态不易联接，则需要先在这组运动片段的各个运动片段之间插入过渡运动片段，然后再将这组含有过渡运动片段送入步骤S3进行处理；步骤S2：在运动捕获数据中选定一个重复性运动片段，从重复性运动片段中截取出单个完整周期的运动数据，形成新的待处理重复性运动片段，并对新的待处理重复性运动片段根据需要进行多份复制，所得到的多份相同的单周期重复性运动片段形成一组待处理的重复性运动片段，然后将其送入步骤S3进行处理；步骤S3：对一组非重复性运动片段及一组重复性运动片段分别进行位置对接操作，消除所述非重复性运动片段及所述重复性运动片段内各个运动片段之间的位移差，从而将所有所述运动片段中角色模型的首末状态调整到便于进行联接的对应位置，分别得到一组待联接非重复性运动片段与一组待联接重复性运动片段；步骤S4：基于平滑过渡的原则，对一组待联接非重复性运动片段及一组待联接重复性运动片段分别进行运动联接；在联接过程中，应用正弦过渡函数，设定每一个待联接运动片段中的过渡函数作用的帧数范围；运动联接之后，生成一个新的非重复性运动片段及一个新的重复性运动片段；步骤S5：对一个新非重复性运动片段及一个新的重复性运动片段分别设定其反向运动学约束条件，消除两个运动片段中存在的滑步现象，分别得到无滑步的非重复性运动片段与无滑步的重复性运动片段；步骤S6：将无滑步非重复性运动片段及无滑步的重复性运动片段各自的骨架模型拓扑结构打散重建，分别得到新的骨架模型拓扑结构；步骤S7：将无滑步的非重复性运动片段及无滑步的重复性运动片段各自的新骨架模型拓扑结构分别与其各自的旧拓扑结构相结合，并以反向运动学原理为基础任意调节无滑步的非重复性运动片段及无滑步的重复性运动片段中各自新骨架模型运动方向；步骤S8：对任意调节运动方向新骨架模型无滑步的非重复性运动片段与无滑步的重复性运动片段进行联合编辑，扩展运动片段不同类型的选用范围，使得在有限运动捕获数据的条件下，生成更加多样化的新运动片段。