[發明專利]大規模群體表演動畫合成方法及設備有效
| 申請號: | 201310165997.1 | 申請日: | 2013-05-08 |
| 公開(公告)號: | CN103208130A | 公開(公告)日: | 2013-07-17 |
| 發明(設計)人: | 呂蕾;毛天露;王兆其 | 申請(專利權)人: | 中國科學院計算技術研究所 |
| 主分類號: | G06T13/00 | 分類號: | G06T13/00 |
| 代理公司: | 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280 | 代理人: | 王勇 |
| 地址: | 100190 北*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 大規模 群體 表演 動畫 合成 方法 設備 | ||
1.一種大規模群體表演動畫合成方法,所述方法包括:
步驟1)確定待合成的大規模群體表演動畫的初始狀態;
步驟2)獲取小規模群體表演動畫的實例數據;
步驟3)基于小規模群體表演動畫的初始幀和所述大規模群體表演動畫的初始狀態來建立群體運動對偶圖;
步驟4)基于所建立群體運動對偶圖,根據所述小規模群體表演動畫來合成所述大規模群體表演動畫;
其中,所述群體運動對偶圖包括表示小規模群體表演動畫的左子圖和表示大規模群體表演動畫的右子圖,左子圖和右子圖分別為由多個三角形構成的連通圖,三角形的頂點代表群體中的個體;三角形的邊連接兩個具有位置綁定關系的個體,這種位置綁定關系在群體運動的過程中是保持不變的;左子圖中的三角形與右子圖中三角形之間存在運動對偶關系,具有運動對偶關系的兩個三角形會盡可能相似地運動。
2.根據權利要求1所述的方法,所述步驟2)中所述小規模群體表演動畫與待合成的大規模群體表演動畫具有相似的運動特征。
3.根據權利要求1所述的方法,所述步驟3)包括:
步驟31)基于小規模群體表演動畫的初始幀構建群體運動對偶圖的左子圖;
步驟32)基于所述大規模群體表演動畫的初始狀態構建群體運動對偶圖的右子圖;
步驟33)在左子圖和右子圖中包含的兩個三角形集合之間建立運動對偶關系。
4.根據權利要求3所述的方法,所述步驟31)包括:
對所獲取的小規模群體表演動畫的實例數據的初始時刻的狀態進行采樣,得到初始幀中對應的離散點集合;
對該離散點集合進行三角剖分,得到由多個三角形構成的連通圖;
去除其中在群體運動中不斷發生變化的邊,僅保留由運動約束邊構成的三角形,所述運動約束邊連接的是兩個具有位置綁定關系的個體,這種位置綁定關系在群體運動的過程中是保持不變的。
5.根據權利要求3所述的方法,所述步驟33)包括:對于右子圖中每個三角形Tj,在左子圖中尋找滿足下面公式的三角形Si:
其中,Si表示左子圖中選中的三角形;Tj表示右子圖中選中的三角形;R和d分別表示左子圖三角形Si所處的局部坐標系與右子圖Tj所處的局部坐標系之間的旋轉和平移變換矩陣;m和n分別表示左子圖和右子圖中三角形的個數;
然后,在所找到的滿足上面公式的左子圖中三角形Si與右子圖中該三角形Tj之間建立運動對偶關系。
6.根據權利要求1所述的方法,所述步驟4)包括:
步驟41)根據小規模群體表演動畫的第i幀相對于初始幀的狀態變化,獲取左子圖中每個三角形對應的仿射變換,每個仿射變換表示第i幀相對于初始幀在左子圖中三角形所發生的位置變化;每個三角形對應的仿射變換以該三角形對應的變換矩陣和偏移向量來表示;
步驟42)基于左子圖中每個三角形對應的仿射變換,獲取與其具有運動對偶關系的右子圖中的三角形對應的仿射變換;
步驟43)基于所獲取的右子圖中的三角形對應的仿射變換對初始狀態對應的右子圖中三角形進行相應的位置變換,從而生成大規模群體表演動畫的第i幀,其中i為大于1的自然數。
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