專利名稱：一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
角色動(dòng)畫是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，在計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫電影制作和各類廣告制作中一直發(fā)揮著重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)硬件能力的提升和渲染技術(shù)的提升，計(jì)算機(jī)繪制出來的圖像越來越逼真，不僅僅在傳統(tǒng)的動(dòng)畫上面有進(jìn)一步的發(fā)展，3D動(dòng)畫電影也越來越受到觀眾的喜愛。在骨骼動(dòng)畫中，動(dòng)畫人物由兩個(gè)部分來表示一個(gè)部分是形成層次的一系列骨胳， 即骨架(skeleton)，每一個(gè)骨骼數(shù)據(jù)都包含其自身的動(dòng)畫數(shù)據(jù)；另一個(gè)部分是蒙在骨架上的皮膚(skin)，即網(wǎng)格模型，用于提供動(dòng)畫繪制所需要的幾何模型和紋理材質(zhì)信息。通過對(duì)骨架進(jìn)行動(dòng)畫模擬，再利用骨胳控制皮膚變形就實(shí)現(xiàn)了角色動(dòng)畫。骨骼動(dòng)畫與關(guān)鍵幀動(dòng)畫相比占用空間較小，因?yàn)樗恍枰鎯?chǔ)每一幀的各個(gè)頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而只需存儲(chǔ)每一幀的骨骼(骨骼數(shù)量相對(duì)較少)，并且多個(gè)不同的皮膚可以通過使用相同的骨骼共享相同的動(dòng)畫。然而骨骼動(dòng)畫中，所有骨骼都有與之關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格模型，模型部件之間的層次結(jié)構(gòu)都必須有真正的幾何實(shí)體作為依賴基礎(chǔ)。但是骨骼動(dòng)畫本身也有其缺點(diǎn)。他主要體現(xiàn)在動(dòng)畫重用性不高。如果在前期規(guī)劃的時(shí)候，制作的骨骼動(dòng)畫采取的不是同一套骨骼，那么他們之間就不可以重用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有方法存在的缺陷，本發(fā)明一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法，針對(duì)上述的骨骼動(dòng)畫復(fù)用程度不高的問題，提供一種角色動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，其基于虛擬骨骼的骨骼動(dòng)畫的二次提取，用于統(tǒng)一不同骨骼下的骨骼動(dòng)畫以實(shí)現(xiàn)重用的目的，并且把虛擬點(diǎn)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)邏輯分塊，最大程度的重用骨骼動(dòng)畫。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法，其包括(a)由當(dāng)前所需動(dòng)畫的LOD值，建立虛擬骨骼節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)與骨骼動(dòng)畫的原始骨骼綁定；(b)在虛擬骨骼的坐標(biāo)系下，對(duì)原始骨骼的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系變換，即把原始的骨骼關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成虛擬骨骼的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)；(C)通過統(tǒng)一關(guān)鍵幀的骨骼數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)把不同骨骼的骨骼動(dòng)畫之間的重用；所述步驟(a)和步驟(b)之間進(jìn)一步包括將所述綁定虛擬節(jié)點(diǎn)的骨骼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)與其網(wǎng)格數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換為所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。所述步驟(a)之前還包括根據(jù)當(dāng)前骨骼動(dòng)畫的轉(zhuǎn)換質(zhì)量，即LOD值，來確認(rèn)他的虛擬骨骼數(shù)目；質(zhì)量系數(shù)越高，虛擬骨骼數(shù)越多，其采用公式虛擬骨骼數(shù)=原始骨骼數(shù)*L0D值。
如下例子
權(quán)利要求
1.一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于其包括(a)由當(dāng)前所需動(dòng)畫的LOD值，建立虛擬骨骼節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)與骨骼動(dòng)畫的原始骨骼綁定；(b)在虛擬骨骼的坐標(biāo)系下，對(duì)原始骨骼的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系變換，即把原始的骨骼關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成虛擬骨骼的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)；(c)通過統(tǒng)一關(guān)鍵幀的骨骼數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)把不同骨骼的骨骼動(dòng)畫之間的重用。
2.根據(jù)要求1所述的一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟(a)和步驟(b) 之間進(jìn)一步包括將所述綁定虛擬節(jié)點(diǎn)的骨骼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)與其網(wǎng)格數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換為所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)要求1所述的一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟(a)之前還包括根據(jù)當(dāng)前骨骼動(dòng)畫的轉(zhuǎn)換質(zhì)量，即LOD值，來確認(rèn)他的虛擬骨骼數(shù)目；質(zhì)量系數(shù)越高，虛擬骨骼數(shù)越多，其采用公式虛擬骨骼數(shù)=原始骨骼數(shù)*L0D值。
4.根據(jù)要求1所述的一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于提供一套虛擬骨骼與原始骨骼的動(dòng)畫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；其的工作原理如下(1)記錄原始骨骼的相對(duì)于根骨骼坐標(biāo)系；(2)根據(jù)骨骼動(dòng)畫指定的LOD值，生成新的虛擬骨骼；該骨骼的坐標(biāo)系對(duì)原始骨骼坐標(biāo)系下的連接信息進(jìn)行線性劃分來確定虛擬骨骼的位置；(3)計(jì)算出各個(gè)原始骨骼坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到虛擬骨骼坐標(biāo)下的變化矩陣；(4)導(dǎo)入原始骨骼動(dòng)畫關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)，由骨骼轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系，把該骨骼動(dòng)畫轉(zhuǎn)化成虛擬骨骼下的骨骼動(dòng)畫。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種骨骼動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)方法。其基于虛擬骨骼的骨骼動(dòng)畫的二次提取，用于統(tǒng)一不同骨骼下的骨骼動(dòng)畫以實(shí)現(xiàn)重用的目的，并且把虛擬點(diǎn)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)邏輯分塊，最大程度的重用骨骼動(dòng)畫。并且其大部分重用都采用虛擬骨骼的方式來進(jìn)行存儲(chǔ)，通過建立一套標(biāo)準(zhǔn)虛擬骨骼，實(shí)現(xiàn)各種不同骨骼的骨骼動(dòng)畫數(shù)據(jù)鏈接與重用。增加了骨骼動(dòng)畫的重用率，減少存儲(chǔ)骨骼動(dòng)畫所需的內(nèi)存空間。
文檔編號(hào)G06T13/00GK102521860SQ20111036251
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者戚軍 申請(qǐng)人:戚軍