一种创建人体虚拟模型的方法及其装置_CN109829971A

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维空间坐标具体通过函数Target＝Mathf .Lerp(Llower ,Lupper ,Eva)计算，其中Llower为骨骼节 点和/或肌肉节点期望变化区间中的极小值 ,Lupper为骨骼节点和/或肌肉节点期望变化区间 中的极大值，Eva为人体测量数据归一化过后的输入数据，Target为计算出的控制器需要调 整到的三维空间坐标，Mathf .Lerp为线性插值函数。
代理人 陈变花
(51)Int .Cl . G06T 17/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109829971 A (43)申请公布日 2019.05.31
( 54 )发明 名称 一种创建人体虚拟模型的方法及其装置
( 57 )摘要 本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种创
建人体虚拟模型的 方法及装置 ，包括 ：创建人体 标准模型；对人体标准模型的骨骼和肌肉进行分 组 ，并且将分组后的骨骼和肌肉分别绑定控制 器 ；对控 制器进行标定 ，得到控 制器的 三维空间 区间与人体标准模型的骨骼节点和/或肌肉节点 期望变化区间的 关 系 ；根 据所述关 系 ，以 及人体 测量数据 ，计算控制器需要调整的三维空间坐 标；按照骨骼和/或肌肉拓扑关系，根据需要调整 的三维空间坐标依次调整控制器得到符合实际 测量的人体的虚拟模型。由于构建人体虚拟模型 的方法和装置对人体结构进行了拆分，可以按照 骨骼 和/或肌肉 拓扑关 系进行 调整 ，从而能 够快 速的构建符合每个人身体比例的人体虚拟模型。
9 .根据权利要求1或2所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，骨骼和/或肌肉拓 扑关系具体为：
控制骨骼位移类调整的控制器先于控制肌肉缩放类的控制器进行调整，控制骨骼位移 类调整的控制器按照身高、肩宽和臂长的顺序调整，控制肌肉缩放类的控制器按照胸围、腰 围、臀围、大腿围的顺序进行调整；并且后调整数据应用到除之前调整的控制器以外的后续 其他控制器。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局)申请号 201910046848 .0
(22)申请日 2019 .01 .18
(71)申请人 恒信东方文化股份有限公司 地址 100097 北京市海淀区蓝靛厂南路25 号嘉友国际大厦11层北区
(72)发明人 孟宪民 李小波
(74)专利代理机构 北京卓特专利代理事务所 (普通合伙) 11572
背景技术 [0002] 现有人体虚拟模型的建立方式包括手工建模的方式或用通用模板缩放的方式。但 是通过手工建模的方式创建人体虚拟模型建模速度慢，并且需要高水准的美术功底才能得 到精准的 人体模型。通过通 用模板缩放的 方式 创建人体虚拟模型 ，由 于通 用模板只有固定 身材，无法反应每个人的比例，更无法匹配精确的三维人体模型。 [0003] 因此，如何快速的创建符合每个人身体比例的人体虚拟模型，是本领域技术人员 目前急需解决的技术问题。
权利要求书2页 说明书7页 附图2页
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1 .一种创建人体虚拟模型的方法，其特征在于，包括以下步骤： 创建人体标准模型； 对人体标准模型的骨骼和肌肉进行分组 ，并且将分组后的骨骼和肌肉分别绑定控制 器； 对人体标准模型各部分的控制器进行标定，得到控制器的三维空间区间与人体标准模 型的骨骼节点和/或肌肉节点期望变化区间的关系； 根据控制器的三维空间区间与人体标准模型的骨骼节点和/或肌肉节点期望变化区间 的关系，以及人体测量数据，计算控制器需要调整的三维空间坐标； 按照骨骼和/或肌肉拓扑关系，根据需要调整的三维空间坐标依次调整控制器得到符 合实际测量的人体的虚拟模型。 2 .根据权利要求1所述的创建人体虚拟模型的方法，其特征在于，创建人体标准模型具 体包括： 采 用符 合人 体 构造的 骨骼 和肌肉 进行 绑定 ，并 且人 物蒙皮的 位 移权重分 配给 骨骼节 点，人物蒙皮的缩放权重分配给肌肉节点。 3 .根据权利要求1或2所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，对控制身高的控 制器进行标定具体包括： 将控制人体身高的骨骼模拟为不同的骨骼节点； 按照人体标准模型的比例为各骨骼节点分配权重值，并得到相应的权重区； 将期望调整的身高区间 加权平均到所述权重区 ，得到每个骨骼节点在改变身高时的 期 望变化区间； 通过 调整控 制身高的 控 制器 ，使骨骼节点在期望变化区间变化 ，得到控 制器的 三维空 间坐标区间。 4 .根据权利要求3所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，得到控制器的三维空 间区间与人体标准模型的骨骼节点和/或肌肉节点期望变化区间的关系具体为： 根据骨骼节点在改变身高时的期望变化区间与控制器的三维空间坐标区间构建反应 其关系的线性函数。 5 .根据权利要求3所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，将控制人体身高的骨 骼模拟为不同的骨骼节点具体为： 将控制人体身高的骨骼划分为脊柱区、骨盆区和腿部区 ，骨盆区模拟为1根骨骼节点 Spine1，脊柱区模拟为2根骨骼节点Spine2和Spine3，腿部区模拟为左右腿2组各2根骨骼节 点Thigh和Calf。 6 .根据权利要求5所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，按照人体标准模型的 比例为各骨骼节点分配权重值，并得到相应的权重区具体为： 人体身高 标记为 ：H＝Spine3*Mul3+ Spine2*Mul2+ Spine1*Mul1+Thig h*Mul4+Ca lf * Mul5 ，其中H为人体标准模型的 身高 ，Mul1～Mul5为权重值 ，权重值根据标准模型的比 例计 算得到。 7 .根据权利要求1或2所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，将人体测量数据 进行归一化转换，通过归一化转换的数据进行控制器需要调整的三维空间坐标的计算。 8 .根据权利要求7所述的构建人体虚拟模型的方法，其特征在于，控制器需要调整的三
10 .一种创建人体虚拟模型的装置，其特征在于，包括：存储介质和处理器，其中存储介 质存储处理器创建的 人体标准模型 ，处理器执行权利要求1-9任一项所述的 创建人体虚拟 模型的方法。
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说 明 书
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一种创建人体虚拟模型的方法及其装置
技术领域 [0001] 本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种创建人体虚拟模型的方法及其装 置。