虚拟人物生成方法、装置、系统及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及一种虚拟人物生成方法、装置、系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.虚拟人物指在现实中不存在的人物。虚拟人物多采用三维建模软件制作完成，具体流程为制作模型，绘制贴图及纹理，骨骼搭建，蒙皮与绑定权重，插入关键帧制作动作。用户可以通过直接调节虚拟世界中的虚拟人物的参数、使用人物脸部图像或全身图像、或3d扫描仪所采集的数据来创建和设置个性化的虚拟人物。但是当前的技术让虚拟人物的外观、能力、背景等属性与用户的相关性较低，无法很好地反映用户的真实个体差异，因此无法与用户真正地引起共鸣。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种虚拟人物生成方法，能够生成与用户相关性较高、能够引起用户共鸣。
4.为了解决以上技术问题，本发明提供了一种虚拟人物生成方法，包括以下步骤：获取用户的人形态数据，根据人体形态创建虚拟人物的人体骨架模型；获取用户的生物电阻抗数据，得到人体的体脂含量属性；将用户的体脂含量属性与虚拟人物属性建立映射关系，配置与所述用户对应的虚拟人物的属性，在所述虚拟人物的人体骨架模型上填充虚拟肌肉与脂肪；在虚拟场景中生成与所述用户对应的虚拟人物。
5.本发明所述虚拟人物生成方法的有益效果在于：通过获取用户的生物电阻抗数据，生物电阻抗数据为根据用户属性数据所获得的。将用户的生物电阻抗数据按照预先建立的生物电阻抗数据与虚拟中虚拟人物属性的映射关系，配置与用户对应的虚拟人物的属性，获得与用户对应的虚拟人物的属性。这样就将用户的生物电阻抗数据与虚拟人物的属性进行了关联，使得虚拟人物的属性能够反映用户的生物电阻抗数据。再进一步根据与用户对应的虚拟人物的属性，生成与用户对应的虚拟人物。这样所生成的虚拟人物就可以反映用户的个体差异，与用户真正地引起共鸣。
6.优选的，还包括：对用户的基础运动能力进行检测，包括：测量体脂含量属性，评估用户的肌肉量、脂肪量；测量分析身体姿态、身体围度、身材比例中的至少一项数据，检测用户在外观上的体型体态；测量分析肢体力量、速度、耐力、柔韧性、平衡性、协调性、反应力运动能力中的至少一项数据，检测用户的运动能力。
7.优选的，还包括：用户对应的虚拟人物的身体成分构成、体型体态、运动能力，形成虚拟现实世界的身份认证入口。
8.优选的，还包括：持续监控用户的实际运动竞技数据，虚拟人物属性与用户数据持续保持映射关系；重新映射用户的身体数据之前，虚拟人物的能力值的增长会放缓。
9.优选的，还包括：在虚拟人物的人体基础数据基础上，通过代币系统，调节肢体力量、速度、耐力、柔韧性、平衡性、协调性、反应力运动能力中的至少一项。
10.优选的，还包括：多个人物可以选择在相同的虚拟场景内一起进行训练或竞技。
11.优选的，还包括：根据虚拟人物的性别、民族、年龄、身高、体重、肤色属性，与体脂含量数据综合起来在虚拟场景中生成具有上述属性的虚拟人物；在虚拟人物上配置隐私部分，选择皮肤、头部脸部造型、服饰。
12.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述的方法。
13.本发明所述计算机可读存储介质的有益效果在于：通过获取用户的生物电阻抗数据，生物电阻抗数据为根据用户属性数据所获得的。将用户的生物电阻抗数据按照预先建立的生物电阻抗数据与虚拟中虚拟人物属性的映射关系，配置与用户对应的虚拟人物的属性，获得与用户对应的虚拟人物的属性。这样就将用户的生物电阻抗数据与虚拟人物的属性进行了关联，使得虚拟人物的属性能够反映用户的生物电阻抗数据。再进一步根据与用户对应的虚拟人物的属性，生成与用户对应的虚拟人物。这样所生成的虚拟人物就可以反映用户的个体差异，与用户真正地引起共鸣。
14.本发明还提供了一种测量装置，该测量装置应用于前述的方法；该测量装置具有电极，获取用户的生物电阻抗数据，得到人体的体脂含量属性。
15.本发明所述测量装置的有益效果在于：通过获取用户的生物电阻抗数据，生物电阻抗数据为根据用户属性数据所获得的。将用户的生物电阻抗数据按照预先建立的生物电阻抗数据与虚拟中虚拟人物属性的映射关系，配置与用户对应的虚拟人物的属性，获得与用户对应的虚拟人物的属性。这样就将用户的生物电阻抗数据与虚拟人物的属性进行了关联，使得虚拟人物的属性能够反映用户的生物电阻抗数据。再进一步根据与用户对应的虚拟人物的属性，生成与用户对应的虚拟人物。这样所生成的虚拟人物就可以反映用户的个体差异，与用户真正地引起共鸣。
16.本发明还提供了一种系统，该系统具有前述测量装置和云端服务器。
17.本发明所述系统的有益效果在于：通过获取用户的生物电阻抗数据，生物电阻抗数据为根据用户属性数据所获得的。将用户的生物电阻抗数据按照预先建立的生物电阻抗数据与虚拟中虚拟人物属性的映射关系，配置与用户对应的虚拟人物的属性，获得与用户对应的虚拟人物的属性。这样就将用户的生物电阻抗数据与虚拟人物的属性进行了关联，使得虚拟人物的属性能够反映用户的生物电阻抗数据。再进一步根据与用户对应的虚拟人物的属性，生成与用户对应的虚拟人物。这样所生成的虚拟人物就可以反映用户的个体差异，与用户真正地引起共鸣。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
19.图1是本发明实施例所述虚拟人物生成方法的示意图。
具体实施方式
20.实施例一、
21.为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种用于虚拟人物生成的方法，如图1所示。包括以下步骤：
22.获取用户的人形态数据，根据人体形态创建虚拟人物的人体骨架模型；
23.获取用户的生物电阻抗数据，得到人体的体脂含量属性；
24.还包括：对用户的基础运动能力进行检测，包括：测量体脂含量属性，评估用户的肌肉量、脂肪量；测量分析身体姿态、身体围度、身材比例中的至少一项数据，检测用户在外观上的体型体态；测量分析肢体力量、速度、耐力、柔韧性、平衡性、协调性、反应力运动能力中的至少一项数据，检测用户的运动能力。
25.本发明所述人体的基础运动能力，包括肢体力量、速度耐力、柔韧性、平衡性、协调性、反应力等运动能力，也可以是其中一项。
26.通过计算机视觉测量法，获取用户在不同角度的彩色影像与距离影像。不同角度的彩色影像、距离影像可以是连续的，可以是按一定的时间间隔抽样，也可以是按图像特征要求抽样。不同角度的彩色影像、距离影像作为输入，依据轮廓与图像特征在三维空间中的还原，形成动态的动作变化过程，并计算时间、次数、距离等数值，从而得到出肢体力量、速度耐力、柔韧性、平衡性、协调性、反应力等运动能力。
27.通过体成分计算方法依赖于身高、体重、节段阻抗值作为输入参数，节段阻抗值在物理上与节段截面面积大小、节段长度相关联，面积越大电阻越小，长度越大电阻越大。身体节段面积与节段长度是体型上的一个表征；身体节段面积的另一个表达方式是身体围度。另外，运动会影响身体节段的导电性，运动后测量的节段阻抗值会更小。
28.将所述用户的体脂含量属性与虚拟人物属性建立映射关系，配置与所述用户对应的虚拟人物的属性，在所述虚拟人物的人体骨架模型上填充虚拟肌肉与脂肪；需要说明的是，在人体运动过程中，除了需要骨骼还需要肌肉等软组织的配合执行，例如，能够维持平衡和姿态、提供运动力量的肌肉。而针对不同的人其肌肉等软组织的情况各不相同，导致各自运动过程中的人体运动轴心和软组织运动限制也不相同。
29.本技术实施例中，能够通过针对不同体脂、不同肌肉密度、不同年龄、不同性别、不同身高、不同体重和/或不同病史的动作生成神经网络，可以生成针对不同人群用户及不同年龄时段的各自不同的动作，使得到的目标虚拟模型的动作和用于训练的动作示例虚拟人物都能够根据各自情况的不同而更具有针对性，能够更加准确的模拟出各自人体情况不同的用户虚拟模型，进一步提高了数据结果的精确性。
30.在最后，虚拟场景中生成与所述用户对应的虚拟人物。这个虚拟人物的属性不是一成不变的，后续持续监控用户的实际运动竞技数据，虚拟人物属性与用户数据持续保持映射关系。这个映射关系可以周期性的进行更新或依据用户要求进行更新。用户通过训练或竞技，身体状态的改善可以反映到虚拟人物的属性改善上。需要说明的是，虽然每一次进行虚拟人物构建保持虚拟人物的身体状态和运动能力属性与真实用户具有对应关系，但不等于实时完全一致。在一定时间内，虚拟人物的属性可以高于或低于真实用户的属性。
31.虚拟人物的基础构建完成，用户对应的虚拟人物的身体成分构成、体型体态、运动能力，形成虚拟现实世界的身份认证入口。这与现实世界一致，判断一个人是谁，首先依据于外貌、体征，物理的身体数据是人物身份的基础依据。由于本发明所述虚拟人物属性包含了体态、体脂肌肉等身体成分属性、和运动能力属性，可以有效的将虚拟人物与现实用户建立唯一的认证关系，系统可以基于计算机视觉和体成分测量得到的数据，对用户进行认证，无需繁琐的登录认证环节，用户体验更加良好。
32.在此基础上，通过自我成长获得更多的社会属性。在虚拟现实的世界，如果一个人物的诞生就依赖于映射于现实世界的人体基础数据，自然地，在用户游历成长之后，用户的身份依然源于用户的人体基础数据，这里的人体数据包含身体成分构成、体型体态、以及运动能力。当然，用户可以购买装备、购买道具，或者对自己的身体与运动能力进行伪装，同样的，用户的玩家对手也可以通过本方法构建的系统，来查看用户的身体与运动能力的本来面貌。在一个对战或竞技比赛，知道对手的实力尤为重要。
33.还可以，通过代币系统，调节虚拟人物的肌肉脂肪构成，以及力量、柔韧、速度、耐力、反应等基础运动能力。但是这里的改变是有时间上、空间上的限制性，并不发生改变。可以理解为花钱购买道具、装备等，在特定场合使用，随着时间流逝效果逐渐消失，在某些场景空间里，道具效果也会消失。这个改变还包括伪装，比如只是看起来很强壮、或者身材更好，但在特定的场景，比如健美比赛伪装也会消失。
34.还可以，选择装备，单个或多个真实人物进入同一虚拟现实的场景进行仿真运动训练与竞技。这里是一个虚拟与现实混合世界的概念。一方面，一个人物构建了人体基础数据，在此基础上，在虚拟现实世界中进行运动训练、对战等，虚拟世界里用户的运动能力值会提升，现实世界里用户的身体也会发生变化。在用户用现实世界重新映射你的身体数据之前，虚拟世界里的能力值的增长会逐渐放缓，这样的设计，让用户在虚拟与现实之间不断地交替，有避免沉迷虚拟脱离现实的社会意义；同时，即使时间推移，依然可以保持数字孪生的相对有效性。一方面，多个人物可以选择相同的场景在一起进行训练或竞技，比如用户跑步，可以选择一个虚拟世界系统里的地理位置，从埃菲尔铁塔下面开始跑到巴黎圣母院，在路上用户会遇到系统里同样在塞纳河畔跑步的玩家，可以加好友、聊天约会，在现实世界里，用户可能是一个人在绕着小区的马路上跑步，或者只是在跑步机上进行跑步锻炼。
35.其中，可以理解的是，可通过互联网获取用户选择的虚拟世界的地理位置当前的信息，还可以通过比对最新拍摄的场景照片来识别景点，获取当前的位置信息。可通过时钟来获取当前时间日期信息，这些时间日期信息可以设定的一定的标签。例如，可以是的年份、季节、月份、节日、日期、时间段、时辰、小时。这些时钟信息可以是测量装置内置的时钟提供的，或者通过远端服务器获取的。
36.其中，可以理解的是，可以获取用户选择的虚拟世界的地理位置当前的天气信息，这些天气信息可以设定一定的标签，例如，晴、风、雨、雪、雾、阴天、多云、霾。其中相应可以分为若干等级，比如微风、风、台风、小雨、中雨、大雨、暴雨等。这些天气信息可以是测量装置内置app提供的，或者通过远端服务器获取的。
37.举例来说，若用户所选择的虚拟位置为巴黎，则可将巴黎的风景场景作为虚拟世界背景；如果可以得到场景的精确信息，则尽量选择接近虚拟位置的景点作为虚拟世界背景。如果时间为秋季，则优先选择巴黎秋季背景作为目标背景。如果当时天气为小雨，则优选巴黎秋季雨景作为目标背景。总之，在位置、时间、天气等维度上，选择更接近用户所选择场景的背景作为目标背景。
38.这样，用户即使在跑步机上进行跑步，虚拟人物也可以和虚拟世界的其他玩家在贴近真实的设定场景中跑步。
39.还可以，根据虚拟人物的性别、民族、年龄、身高、体重、肤色属性，与体脂含量数据综合起来在虚拟场景中生成具有上述属性的虚拟人物；在虚拟人物上配置隐私部分，选择
皮肤、头部脸部造型、服饰。
40.实施例二、
41.本发明实施例中测量装置可以为人体成分分析仪。
42.本发明所述人体成分分析仪是一种可以测量人体成分健康指数的仪器。可以测量人体成分：体重、肥胖度判断、身体年龄，基础代谢量、肌肉量、推定骨骼量、生体脂肪率、内脏脂肪水平、锻炼模式等可精确到手脚左右分别的各项健康指数，有效指示用户的身体健康状况。人体成分分析仪使用生物电阻抗法测定人体脂肪和水分含量，将微弱的交流电信号导入人体时，电流会随着电阻小、传导性能好的体液流传。在生物体电阻抗法中，可以用电阻值来近似代替阻抗。以测定阻抗来算出人体构成成分的一般原理是利用人体水分与身高成正比，与人体阻抗r成反比这一原理算出来的，电流流过导体时，导体的电阻与导体长度成正比，与横截面成反比，即导体的体积可以用导体的长度和电阻的函数来表示。
43.本发明所述测量装置也可以是其他可以测量人体成分的设备。
44.本发明实施例所述测量装置还可以包括射频(rf)电路、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器、输入单元、显示屏幕7、传感器、音频电路、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，本实施例示出的测量装置结构并不构成对测量装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
45.rf电路可用于信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，rf电路包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lna)、双工器等。此外，rf电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯存储介质(gsm)、通用分组无线服务(gprs，)、码分多址(cdma)、宽带码分多址(wcdma)、长期演进(lte)等。
46.存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作存储介质、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据测量装置的使用所创建的数据。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器和输入单元对存储器的访问。
47.输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，在一个具体的实施例中，输入单元可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器，并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表
面。除了触敏表面，输入单元还可以包括其他输入设备。具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
48.显示屏幕可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及测量装置5的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示屏幕7可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)等形式来配置显示面板。进一步的，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器以确定触摸事件的类型，随后处理器根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在本实施例中，触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。
49.测量装置还可包括至少一种传感器，包括重量传感器、激光测距传感器、红外测距传感器、超声波测距传感器、或摄像头中的至少一个。
50.主控板的处理器是测量装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个测量装置的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行测量装置的各种功能和处理数据，从而对测量装置进行整体监控。可选的，处理器可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作存储介质、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器中。
51.测量装置还包括给各个部件供电的电源，电源可以通过电源管理存储介质与处理器逻辑相连，从而通过电源管理存储介质实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电存储介质、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
52.具体在本实施例中，测量装置中的处理器会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器中，并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现各种功能。
53.实施例三、
54.对应于上述虚拟人物生成方法，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述虚拟人物生成方法的步骤。
55.本技术实施例所提供的虚拟人物生成装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本技术实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
56.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间
的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
57.再例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
58.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
59.另外，在本技术提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
60.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述虚拟人物生成方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
61.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
62.实施例四、
63.本发明还提供了一种系统，该系统具有实施例二所述测量装置和云端服务器。形成一个整体，用以实现前述虚拟人物生成的方法。
64.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的范围。都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。