为一个实施例中人体三维模型上的模型特征点示意图；
[0062]图13为一个实施例中建立的人体半身三维骨骼示意图；
[0063]图14为一个实施例中建立的人体全身三维骨骼示意图；
[0064]图15为一个实施例中建立的狗的三维骨骼示意图；
[0065]图16为一个实施例中生成的三维人体动画示意图；
[0066]图17为一个实施例中生成的狗的三维动画示意图；
[0067]图18为一个实施例中三维动画生成模块的结构框图。
【具体实施方式】
[0068]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种三维动画生成的方法，包括如下步骤：
[0069] 步骤S110,获取第一主体深度图像，获取与第一主体深度图像对应的预先建立的 第一三维模型，主体为人体或具有骨骼的动物。
[0070] 具体的，主体为人体或具有骨骼的动物，如狗，深度图像可由深度图像摄像机采集 得到，如双目摄像机或多对摄像装置采集同一图像的不同深度图像后进行平均得到。获得 第一主体深度图像后，对第一主体深度图像进行处理，如去除背景分离出主体轮廓等。得到 主体轮廓后进行分析，如主体轮廓为完整主体，则获取对应的完整人身三维模型。如果主体 轮廓只为头部，则识别头部，获取与头部对应的头部三维模型。如果主体轮廓包括头部和手 臂或动物的两个前肢，则获取与头部和手臂或两个前肢对应的半身三维模型。由于第一三 维模型为预先建立的，可根据第一主体深度图像快速匹配得到，提高了效率。在一个实施例 中，预先建立的第一三维模型可根据第一主体深度图像调整形态，如调整高度、调整四肢长 度比例等。使得第一三维模型与第一主体深度图像更匹配。在一个实施例中，获取第一主体 深度图像后，根据第一主体深度图像建立与第一主体深度图像对应的第一三维模型，由于 第一三维模型是根据第一主体深度图像实时建立得，使得第一三维模型可动态根据第一主 体深度图像生成，更匹配。在建立第一三维模型时，还可获取与第一主体深度图像对应的第 一主体彩色图像，根据第一主体彩色图像中的色度信息建立第一三维模型，如调整肤色或 动物的皮毛颜色，衣服颜色等。可以理解的是，如果只根据深度图像生成三维动画，则生成 的三维动画没有色彩，如果根据深度图像和对应的彩色图像生成三维动画，则生成的三维 动画是彩色的。
[0071] 步骤S120,获取第一主体深度图像匹配的第一特征点，将第一特征点映射至第一 三维模型得到对应的模型第一特征点，获取模型第一特征点对皮肤点的影响权重信息。
[0072] 具体的，不同的深度图像对应了不同的第一特征点，第一特征点的位置和个数与 深度图像对应。如深度图像对应主体轮廓为完整主体，则第一特征点为主体四肢末端、连接 处和头部五官位置，如深度图像对应主体轮廓为头部，则第一特征点为面部五官位置。在获 取第一主体深度图像匹配的第一特征点时，可通过获取第一主体深度图像对应的彩色图 像，根据对彩色图像进行图像识别，如五官位置识别得到彩色图像对应特征点位置，由于彩 色图像与深度图像对应，可根据特征点在彩色图像上的位置，匹配得到深度图像上的特征 点位置。第一特征点的个数可根据需要自定义，第一特征点的个数适当则后续利用特征点 得到的三维动画的精确度高。关键部位如脸部特征点密度可设置高，得到的三维动画效果 精度更高，表情更逼真。需要说明的是，由于深度图像携带了深度信息，即深度图中的像素 值的大小反映了景深的远近，所得第一特征点的位置实际上是三维空间中的位置。由于第 一主体深度图像与第一三维模型对应，所以根据第一主体深度图像与第一三维模型的映射 关系，进行映射则得到第一三维模型上与第一特征点对应的模型第一特征点的位置。
[0073]第一特征点一般包括多个特征点，各个特征点根据主体的分布可连接形成相应的 骨骼，将模型第一特征点根据主体的分布可连接形成相应的三维动画骨骼。第一三维模型 与三维动画骨骼是相互独立的，第一三维模型相当于皮肤，包括各个皮肤点，一旦将皮肤绑 定至三维动画骨骼上，则皮肤可跟随三维动画骨骼的运动相应的运动。为了使皮肤跟随三 维动画骨骼的运动逼真，就需要设置三维动画骨骼对第一三维模型上每个皮肤点相应的影 响权重。将三维动画骨骼对第一三维模型上每个皮肤点相应的影响权重转化为模型第一特 征点对皮肤点的影响权重，影响权重信息包括:模型第一特征点影响的皮肤点的范围，模型 第一特征点影响皮肤点的权重系数大小。权重系数大小和皮肤点与模型第一特征点的位置 相关。一般结合主体骨骼特征确定模型第一特征点对不同位置的皮肤点的权重系数大小。 [0074]步骤S130,根据第一主体深度图像获取第一特征点的运动轨迹，根据运动轨迹和 影响权重信息生成第一三维模型对应的第一三维动画。
[0075]具体的，获取不同时间采集的第一主体深度图像，根据不同时间点的第一主体深 度图像上对应的第一特征点的坐标位置变化得到第一特征点的运动轨迹。第一特征点的运 动轨迹映射到第一三维模型上得到模型第一特征点的运动轨迹，由于第一特征点的运动轨 迹由深度图像得到，包括了深度信息是一个空间三维的运动轨迹，模型第一特征点的运动 轨迹也是一个空间三维的运动轨迹。根据运动轨迹上的模型第一特征点的影响权重信息， 确定影响皮肤点的范围和影响皮肤点的权重系数，根据权重系数和运动轨迹计算出皮肤点 受到模型第一特征点的影响后的更新空间坐标，从而得到更新后的皮肤，连续的皮肤变化 形成了第一三维动画。如第一主体深度图像是主体头部的运动，则根据采集的不同的表情 变化对应的运动轨迹，根据运动轨迹上的特征点和影响权重信息生成表情变化对应的三维 动画表情。如大笑时，嘴角上扬，嘴角对应的特征点形成向左右两边向上的运动轨迹，根据 嘴角对应的特征点对不同位置皮肤的影响权重系数，得到嘴角上扬时影响范围内的皮肤点 的变化，从而得到凸起的肌肉变化效果。如图10所示，为根据特征点的运动轨迹和影响权重 信息对皮肤点的影响生成对应位置的皮肤点的示意图，各个皮肤点的位置可根据公式： ) = β )-彳-/:/「(/#) + /? r(y3)计算得到，其中di代表起始皮肤点，d2代表运动后的 皮肤点，ai、bi、ci分别代表起始特征点，a2、b2、C2分别代表运动后的特征点，α、β、λ分别为各 个特征点的权重值，f ()表示计算特征点的轨迹，g (_)表示得到皮肤点的轨迹。如图11所示 为皮肤位置完全确定后生成的一幅三维动画图，如图16所示为制作好的三维人体动画图， 如图17所示为制作好的狗的三维动画图。
[0076] 本实施例中，通过获取第一主体深度图像，获取与第一主体深度图像对应的预先 建立的第一三维模型，获取第一主体深度图像匹配的第一特征点，将第一特征点映射至第 一三维模型得到对应的模型第一特征点，获取模型第一特征点对皮肤点的影响权重信息， 根据第一主体深度图像获取第一特征点的运动轨迹，根据运动轨迹和影响权重信息生成第 一三维模型对应的第一三维动画，由于深度图像携带了深度信息，是三维的空间信息，使得 根据深度图像获取的第一特征点的运动轨迹是三维的运动轨迹，并根据运动轨迹和模型第 一特征点对皮肤点的影响权重信息可自动生成第一三维模型对应的第一三维动画，不需要 佩戴传感器采集三维位置信息，简单方便。
[0077] 在一个实施例中，如图2所示，在步骤S110之前，还包括：
[0078] 步骤S210,获取不同形态的主体深度图像，对不同形态的主体深度图像建立不同 的三维模型。
[0079] 具体的，对不同形态的主体深度图像进行处理，如去除背景分离出主体轮廓等。得 到主体轮廓后进行分析，如主体轮廓为完整主体，则建立对应的完整人身三维模型。如果主 体轮廓只为半身不包括手臂，则识别头部，建立与头部对应的头部三维模型。如果主体轮廓 包括头部和手臂，则建立与头部和手臂对应的半身三维模型。在建立三维模型时，还可获取 与主体深度图像对应的主体彩色图像，根据主体彩色图像中的色度信息建立三维模型，如 调整肤色，衣服颜色等。提前建立不同形态的主体深度图像对应的三维模型，在生成三维动 画时可直接根据实时采集的主体深度图像查找匹配的建立好的三维模型，加快了三维动画 生成的速度。
[0080] 步骤S220，设置不同形态的主体深度图像对应的特征点，将特征点映射至三维模 型得到对应的模型特征点。
[0081] 具体的，可自定义不同形态的主体深度图像对应的特征点的位置和个数，如深度 图像对应主体轮廓为完整主体，则特征点为主体四肢末端、连接处和头部五官位置，如深度 图像对应主体轮廓为头部，则特征点为面部五官位置。特征点的位置可通过人工标定或自 动识别，在自动识别时，可通过获取主体深度图像对应的彩色图像，根据对彩色图像进行图 像识别，如五官位置识别得到彩色图像对应特征点位置，由于彩色图像与深度图像对应，可 根据特征点在彩色图像上的位置，匹配得到深度图像上的特征点位置。由于主体深度图像 与三维模型对应，所以根据主体深度图像与三维模型的映射关系，进行映射则得到三维模 型上与特征点对应的模型特征点的位置。如图12所示，为人体三维模型上的模型特征点示 意图，可从图中看出头部和手部的特征点更密集，可生成更精确的脸部表情和手部运动三 维动画。如图10所示，为狗的三维模型上的特征点示意图。
[0082]步骤S230,根据模型特征点建立三维模型的三维动画骨骼，根据皮肤点位置与三 维动画骨骼的位置关系确定模型特征点对皮肤点的影响权重信息。
[0083]具体的，模型特征点对皮肤点的影响范围可根据需要自定义，如设定与特征点的 距离小于预设阈值则为特征点对皮肤点的影响范围。权重系数的大小可根据皮肤点位置与 三维动画骨骼的位置关系自定义算法，如计算皮肤点与三维动画骨