体运动姿态的细节控制，增加姿态独特性。可以广泛应用到虚拟影视制作过程中对虚拟人体运动姿态半自动控制，大大减少虚拟影视工作者的工作量以及工作重复率。
【附图说明】
[0032]图1为分级骨架模型的应用流程图；
[0033]图2为一级主骨架模型的示例图；
[0034]图3为二级副骨架模型的示例图；
[0035]图4为三级子骨架模型的示例图；
[0036]图5为四级细化骨架模型中手部的示例图；
[0037]图6为四级细化骨架模型中脚部的示例图；
[0038]图7为实施例2提供的多级骨架叠加模型的示意图；
[0039]图8为其他情况多级骨架叠加模型示意图。
【具体实施方式】
[0040]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0041]实施例1
[0042]如图2-6所示，为本发明提供的一种虚拟人体姿态控制的分级骨架模型，包括:
[0043]一级主骨架(如图2所示)，包括对人体基本运动进行控制的骨架，由7个人体主要骨骼点以及骨架组成；主要骨骼点为头部、肩部、髋部以及左右手、左右脚七个骨骼点。
[0044]二级副骨架(如图3所示)，包括对人体基本姿态进行控制的骨架，在主骨架的基础上增加了肩关节、髋关节、肘关节、膝关节；
[0045]三级子骨架(如图4所示)，包括对人体姿态细节进行控制的骨架，在副骨架的基础上增加了手腕、脚腕四个旋转关节；
[0046]四级细化骨架(如图5-6所示)，包括对人体运动姿态个性化细节部分进行控制的骨架，即人体手部、脚部与脸部。
[0047]如图1所示，为本发明提供的分级骨架模型的应用流程图。首先明确各级骨架的特点:一级主骨架可用于控制并展示虚拟人体的基本运动信息，二级副骨架可以控制并展示虚拟人体的基本姿态信息，三级子骨架用于控制并展示虚拟人体的个性化姿态特性并增加姿态细节，四级细化骨架可以控制并展示虚拟人体的细化姿态信息。其次，对被控虚拟人体的所需运动姿态进行需求分析。然后，根据分析出的所需控制展示效果判断是否某单级骨架便可满足控制需求；若可以，则根据期待效果需求建立相应级数的骨架模型；若不可以，则利用不同层级骨架特点建立叠加骨架模型。模型建立介绍后，最后对虚拟人体运动姿态进行半自动化控制，实现虚拟人物运动姿态控制需求。
[0048]实施例1提供的分级骨架模型运用于简单的虚拟场景仿真中，简述单级骨架模型应用实例。在建筑行业中，以建造公路为例。根据实际模拟场景需要，分析出模拟真实人体在不同情况下走过或跑过已知路程的时长。为了节约模拟仿真工作时间以及工作量，可利用本发明中涉及到的一级骨架模型，通过简单调整一级骨架模型的参数控制虚拟场景中人物行走步长、频率等信息，可以快速得到不同情况下的时间数据，满足场景仿真的简单要求。通过半自动的虚拟人物运动姿态过程控制节约了仿真试验时间，大大提高了工作效率。
[0049]实施例2
[0050]本实施例提供的分级骨架模型运用于形体训练行业中时，以建立标准站姿虚拟姿态库为例，简述多级骨架叠加模型的应用实例。图7为本实施例提供的多级骨架叠加模型的示意图，根据实际模拟需求，分析出要模拟真实人体标准站姿，需对虚拟人物的基本站姿、手部摆放方式、手部交叠细节以及手腕和手指弯曲角度等细节进行控制。为了提高模拟仿真工作效率的同时增加虚拟人物的细节信息，可利用二级副骨架模型和四级细节骨架模型中的手部细节模型进行合并，建立多级骨架叠加模型。通过控制虚拟人物基本姿态以及手部细节，即可个性化展示标准站姿，满足对虚拟姿态仿真的个性化需求，节约了时间，提高了工作效率以及模型应用普适性。
[0051]实施例3
[0052]本实施例提供的分级骨架模型运用于虚拟影视制作中，以制作虚拟场景中人体手部、脚部虚拟特效为例，简述多级骨架叠加模型的应用实例。图8为本实例提供的多级骨架叠加模型的示意图，根据实际虚拟影视制作需求，分析出仅需要对演员的右手及右腿部进行诸如手腕、脚腕、手指弯曲程度等细节进行控制，并进行虚拟现实的结合制作，可利用二级副骨架模型和四级细节骨架模型中的手部细节模型及脚部细节模型进行合并，建立多级骨架叠加模型。通过控制虚拟影视中人体基本姿态以及右手部、右脚部细节，即可满足特定的虚拟影视制作需求，节约了时间，提高了工作效率以及模型应用普适性。
[0053]本发明提出的分级骨架模型，可以根据具体应用场合，通过不同级别骨架模型的叠加，对虚拟人体运动姿态进行控制，增强人体骨架模型的普适应用性，提高虚拟人体运动姿态控制效率，加强虚拟人体运动姿态的细节控制，增加姿态独特性。可以广泛应用到虚拟影视制作过程中对虚拟人体运动姿态半自动控制中，大大减少虚拟影视工作者的工作量以及工作重复率。
【主权项】
1.一种虚拟人体姿态控制的分级骨架模型，其特征在于，包括: 一级主骨架，包括对人体基本运动进行控制的骨架，由7个人体主要骨骼点以及骨架组成； 二级副骨架，包括对人体基本姿态进行控制的骨架，在主骨架的基础上增加了肩关节、髓关节、財关节、膝关节； 三级子骨架，包括对人体姿态细节进行控制的骨架，在副骨架的基础上增加了手腕、脚腕四个旋转关节； 四级细化骨架，包括对人体运动姿态个性化细节部分进行控制的骨架，即人体手部、脚部与脸部。
2.如权利要求1虚拟人体姿态控制的分级骨架模型，其特征在于，所述分级骨架模型根据具体应用需求，通过建立单级骨架模型或多级骨架叠加模型，对虚拟人体进行控制。
3.如权利要求1虚拟人体姿态控制的分级骨架模型，其特征在于，各层级模型可以应用于二维或三维虚拟人体姿态控制中。
4.如权利要求1虚拟人体姿态控制的分级骨架模型，其特征在于，所述主要骨骼点为头部、肩部、髋部以及左右手、左右脚七个骨赂点。
【专利摘要】本发明公开了一种虚拟人体姿态控制的分级骨架模型，其特征在于，包括：一级主骨架，由7个人体主要骨骼点以及骨架组成；二级副骨架，在主骨架的基础上增加了肩关节、髋关节、肘关节、膝关节；三级子骨架，在副骨架的基础上增加了手腕、脚腕四个旋转关节；四级细化骨架，包括人体手部、脚部与脸部。本发明提供了一种四级细化骨架，通过建立单级骨架模型或多级骨架叠加模型，对虚拟人物进行控制，可以广泛应用到虚拟影视制作过程中对虚拟人体运动姿态半自动控制，提高虚拟人体运动姿态控制效率，加强虚拟人体运动姿态的细节控制，增加姿态独特性。
【IPC分类】G06T17-00, G06F17-50, G06T19-00
【公开号】CN104835195
【申请号】CN201510225465
【发明人】刘妍, 郝矿荣, 丁永生
【申请人】东华大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月5日