(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210984062.5 (22)申请日 2022.08.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115049769 A (43)申请公布日 2022.09.13 (73)专利权人 深圳泽森软件技 术有限责任公司 地址 518051 广东省深圳市南 山区高新 南 九道深圳湾科技园10A栋 5楼 (72)发明人 陆树梁　 (74)专利代理 机构 华进联合专利商标代理有限 公司 44224 专利代理师 黄晓庆 (51)Int.Cl. G06T 13/40(2011.01) G06T 17/20(2006.01)G06V 10/74(2022.01) (56)对比文件 US 2018096 510 A1,2018.04.0 5 US 2010033488 A1,2010.02.1 1 CN 112712578 A,2021.04.27 CN 111145319 A,2020.0 5.12 CN 112184921 A,2021.01.0 5 审查员 翟紫伶 (54)发明名称 角色动画生成方法、 装置、 计算机设备和存 储介质 (57)摘要 本申请涉及一种角色动画生成方法、 装置、 计算机设备和存储介质。 所述方法包括： 获取动 画角色有限元网格、 骨骼模型， 获取骨骼模型中 骨骼的运动特征， 获取有限元网格的顶点相对于 骨骼模型的蒙皮权重， 基于蒙皮权重得到有限元 网格的顶 点的蒙皮权重相似度， 基于蒙皮权重相 似度融合得到有限元网格的顶 点的变换中心点， 基于变换中心点、 骨骼的运动特征以及蒙皮权重 融合得到有限元网格的顶点的形变参数， 获取有 限元网格的调整因子， 基于调整因子、 形变参数 以及有限元网格形变方程得到有 限元网格形变 后顶点的形变位置信息， 根据顶 点形变位置信息 得到有限元网格在形变后的形状特征， 进而 得到 有限元网格对应的角色动画 。 能够有效提高角色 动画生成效率。 权利要求书3页 说明书16页 附图7页 CN 115049769 B 2022.11.04 CN 115049769 B 1.一种角色动画生成方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取动画角色有限元网格、 骨骼模型， 所述骨骼模型内嵌于所述有限元网格内部； 获取所述骨骼模型中骨骼的运动特 征； 获取所述有限元网格的顶点相对于所述骨骼模型的蒙皮权重， 所述蒙皮权重用于表征 所述有限元网格的顶点相对于骨骼模型的相对位置信息； 基于所述 蒙皮权重得到有限元网格的顶点的蒙皮权 重相似度； 基于所述蒙皮权重相似度融合得到所述有限元网格的顶点的变换中心点， 所述变换中 心点为所述有限元网格的顶点发生旋转 位移时的位置参 考点； 根据所述骨骼的运动特 征的旋转项得到对应的等 价旋转四元 数； 根据所述 等价旋转四元 数、 所述蒙皮权重得到优化旋转四元 数； 基于所述变换中心点、 所述骨骼 的运动特征的平移项、 所述优化旋转四元数以及所述 等价旋转四元 数融合得到优化平 移项； 对所述有限元网格的顶点进行所述优化旋转四元数所表征的旋转变换后再进行所述 优化平移项所表征的平 移变换， 得到所述有限元网格的顶点的形变参数； 获取有限元网格的调整因子， 所述调整因子用于表征所述有限元网格对所受合力 变化 的灵敏度； 基于所述调 整因子、 所述形变参数以及有限元网格形变方程得到所述有限元网格形变 后顶点的形变位置信息， 所述有限元网格形变方程用于求解有限元网格形变后各顶点的位 置信息； 根据所述顶点形变位置信 息得到所述有限元网格在形变后的形状特征， 进而得到所述 有限元网格对应的角色动画。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述蒙皮权重得到有限元网格的 顶点的蒙皮权 重相似度， 包括： 获取所述有限元网格的第 一顶点相对于骨骼模型中的骨骼对的第 一蒙皮插值权重， 所 述骨骼对为所述骨骼模型中两块 不同骨骼的组合； 获取所述有限元网格的第二顶点相对于所述骨骼对的第二 蒙皮插值权 重； 基于所述第一蒙皮插值权重与第二蒙皮插值权重的融合确定所述第一顶点与第二顶 点的蒙皮权 重相似度。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述蒙皮权重相似度融合得到所 述有限元网格的顶点的变换中心点， 包括： 获取预设范围内有限元网格的顶点的位置信息； 根据所述预设范围内有限元网格的顶点的位置信息确定所述有限元网格上对应邻接 的有限元 单元的体积值； 基于所述预设范围内有限元网格的顶点的位置信 息和对应的蒙皮权重相似度、 所述对 应邻接的有限元 单元的体积值融合得到变换中心点。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述预设范围内有限元网格的顶 点的位置信息确定所述有限元网格上对应邻接的有限元 单元的体积值， 包括： 当所述邻接的有限元单元为四面体单元时， 获取每个四面体单元的体积值的四分之 一， 并累计求和得到所述体积值。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115049769 B 25.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述等价旋转四元数、 所述蒙皮 权重得到优化旋转四元 数， 包括： 基于所述 等价旋转四元 数与所述 蒙皮权重进行加权融合得到混合旋转四元 数； 将所述混合旋转四元 数进行正则化得到所述优化旋转四元 数。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述获取有限元网格的调整因子， 包括： 获取所述有限元网格对应的拉普拉斯算子、 所述骨骼模型对应的骨骼驱动势能的海森 矩阵以及所述骨骼模型对应的骨骼驱动势能的强度因子， 所述骨骼驱动势能用于表征所述 骨骼模型的顶点与所述骨骼模型的顶点所在的有限元 单元的位置 差异； 基于所述拉普拉斯算子、 所述海森矩阵以及所述强度因子 融合得到所述有限元网格的 调整因子 。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述获取所述有限元网格对应的拉普拉斯 算子、 所述骨骼模型对应的骨骼驱动势能的海森矩阵以及所述骨骼模型对应的骨骼驱动势 能的强度因子， 包括： 获取所述骨骼模型的顶点的位置信息以及对应的有限元网格的有限元单元的位置信 息， 所述骨骼模型的顶点被包 含在所述对应的有限元网格的有限元 单元中； 基于所述骨骼模型的顶点的位置信息与所述对应的有限元网格的有限元单元的位置 信息进行融合得到所述骨骼驱动势能。 8.一种角色动画生成装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 模型获取模块， 用于获取动画角色有限元网格、 骨骼模型， 所述骨骼模型内嵌于所述有 限元网格内部； 运动特征获取模块， 用于获取 所述骨骼模型中骨骼的运动特 征； 蒙皮权重获取模块， 用于获取所述有限元网格的顶点相对于所述骨骼模型的蒙皮权 重， 所述蒙皮权重用于表征 所述有限元网格的顶点相对于骨骼模型的相对位置信息； 蒙皮权重相似度生成模块， 用于基于所述蒙皮权重得到有限元网格的顶点的蒙皮权重 相似度； 变换中心点生成模块， 用于基于所述蒙皮权重相似度融合得到所述有限元网格的顶点 的变换中心点， 所述变换中心点 为所述有限元网格的顶点发生旋转 位移时的位置参 考点； 形变参数生成模块， 用于根据 所述骨骼的运动特征的旋转项得到对应的等价旋转 四元 数； 根据所述等价旋转四元数、 所述蒙皮权重得到优化旋转四元数； 基于所述变换中心点、 所述骨骼的运动特征的平移项、 所述优化旋转四元数以及所述等价旋转四元数融合得到优 化平移项； 对所述有限元网格的顶点进行所述优化旋转四元数所表征的旋转变换后再进 行 所述优化平 移项所表征的平 移变换， 得到所述有限元网格的顶点的形变参数； 调整因子获取模块， 用于获取有限元网格的调整因子， 所述调整因子用于表征所述有 限元网格对所受合力变化的灵敏度； 形变位置信息生成模块， 用于基于所述调整因子、 所述形变参数以及有限元网格形变 方程得到所述有限元网格形变后顶点的形变位置信息， 所述有限元网格形变方程用于求解 有限元网格形变后各顶点的位置信息； 角色动画生成模块， 用于根据 所述顶点形变位置信 息得到所述有限元网格在形变后的 形状特征， 进而得到所述有限元网格对应的角色动画。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115049769 B 3