本发明属于从静态人体模型直接自动生成动画领域。
背景技术：
计算机生成的人体动画在游戏、影视广告、虚拟现实等领域得到了广泛的应用，其中最为常用的是骨骼动画，它通过骨骼驱动皮肤变形产生动画，具有数据量小、计算简单、易于实现硬件加速等优点。目前人体表面模型、人体运动数据可以分别借助三维扫描仪、运动捕捉仪非常方便地获取。但其中的骨骼建模和绑定、权重设置需要通过专门训练的人员手工实现，非常费时和烦琐；另外，目前骨骼提取算法要么局限于标准姿态，要么提取的关节点不够准确，无法满足动画需要。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提出一种从静态人体模型直接自动生成动画的方法，无需人工参与，具有与模型姿态无关、全自动、产生动画效果好等特点。
本发明的技术方案是这样实现的：一种从静态人体模型直接自动生成动画的方法，包括
(1)首先自动提取和识别位于人体四肢和头顶末端的5个特征点，以特征点为起点，计算模型等测地线的中心线；
(2)在中心线上根据人体测量学知识，确定关节点的近似位置；
(3)然后根据人体骨骼刚性运动特征和运动数据文件提供的骨骼信息，进行关节点精确定位；
(4)再通过热力学扩散方程计算顶点权重最后将提取的骨骼采用局部坐标架对齐的方法实现与运动数据匹配，并以运动数据驱动皮肤产生人体动画实验结果表明。
进一步的，所述中心线的提取可采用调和函数算法或测地距离计算等值线的方法。
进一步的，所述关节在中心线上的搜索范围为[ri-a(ri-ri-1)，ri+a(ri+1-ri)]，其中i表示第i个关节，ri表示第i个关节ji在测地模型上的值，所述a为0.5。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)全自动，无需人工干预，在提供人体模型和运动数据基础上，即可自动产生人体动画；
2)姿态无关，本文方法对人体姿态没有限定，适用于各种非标准姿态，与现有方法相比具有更好的通用性；
3)高效性，可以快速生成人体动画。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种从静态人体模型直接自动生成动画的方法，包括
(1)首先自动提取和识别位于人体四肢和头顶末端的5个特征点，以特征点为起点，计算模型等测地线的中心线；
(2)在中心线上根据人体测量学知识，确定关节点的近似位置；
(3)然后根据人体骨骼刚性运动特征和运动数据文件提供的骨骼信息，进行关节点精确定位；
(4)再通过热力学扩散方程计算顶点权重最后将提取的骨骼采用局部坐标架对齐的方法实现与运动数据匹配，并以运动数据驱动皮肤产生人体动画实验结果表明。
上述实施例中，所述中心线的提取可采用调和函数算法或测地距离计算等值线的方法。
上述实施例中，所述关节在中心线上的搜索范围为[ri-a(ri-ri-1)，ri+a(ri+1-ri)]，其中i表示第i个关节，ri表示第i个关节ji在测地模型上的值，所述a为0.5。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。