[发明专利]用于对运动捕捉应用模型跟踪的系统和方法

说明书

背景

诸如计算机游戏、多媒体应用程序等许多计算应用程序包括使用典型的运动捕捉技术来动画化的化身或人物。例如，在开发高尔夫球游戏时，可以将专业高尔夫球手带入具有运动捕捉设备的工作室，该运动捕捉设备包括例如朝向工作室中的特定点的多个相机。专业高尔夫球手然后可以装备具有多个点指示器的运动捕捉套装，这些点指示器可以用相机来配置并由相机跟踪，以使得相机可捕捉例如专业高尔夫球手的打高尔夫的运动。这些运动然后能够在高尔夫球游戏的开发期间被应用于化身或人物。当完成高尔夫球游戏后，化身或人物然后能够在执行高尔夫球游戏期间用专业高尔夫球手的运动来动画化。不幸的是，典型的运动捕捉技术是昂贵的，依靠特定应用程序的开发，并且不包括与应用程序的实际玩家或用户相关联的运动。

概述

此处所公开的是用于捕捉用户在一场景中的运动的系统和方法。例如，可以接收或观察诸如场景的深度等图像。然后可以分析该深度图像以确定该图像是否包括与用户相关联的人类目标。如果图像包括与用户相关联的人类目标，则可以生成该用户的模型。然后可响应于用户移动来跟踪模型以使得该模型可被调整为模拟该用户的移动。例如，该模型可以是具有关节和骨骼的骨架模型，其可被调整为对应于物理空间中的用户移动的姿势。根据一示例实施例，然后可基于所跟踪的模型来实时生成用户移动的运动捕捉文件。例如，可以在该运动捕捉文件中捕捉并呈现定义调整后的模型的每一个姿势的关节和骨骼的矢量集。

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本发明的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。

附图简述

图1A和1B示出了伴随用户玩游戏的目标识别、分析和跟踪系统的示例实施例。

图2示出了可在目标识别、分析和跟踪系统中使用的捕捉设备的示例实施例。

图3示出可用于解释目标识别、分析和跟踪系统中的一个或多个姿势和/或动画化目标识别、分析和跟踪系统所显示的化身或屏幕上人物的计算环境的示例实施例。

图4示出可用于解释目标识别、分析和跟踪系统中的一个或多个姿势和/或动画化目标识别、分析和跟踪系统所显示的化身或屏幕上人物的计算环境的另一示例实施例。

图5描绘了用于捕捉人类目标的运动的示例方法的流程图。

图6示出了可包括人类目标的图像的示例实施例。

图7示出了可以为人类目标生成的模型的示例实施例。

图8A-8C示出了可在各个时间点捕捉的模型的示例实施例。

图9A-9C示出了可基于可在各个时间点捕捉的模型来动画化的化身或游戏人物的示例实施例。

说明性实施例的详细描述

如本文中将描述的，用户可通过执行一个或多个姿势和/或运动来控制在诸如游戏控制台、计算机等计算环境上执行的应用程序和/或动画化化身或屏幕上人物。根据一个实施例，姿势和/或运动可由例如捕捉设备来接收。例如，捕捉设备可捕捉场景的深度图像。在一个实施例中，捕捉设备可以确定场景中的一个或多个目标或对象是否对应于诸如用户等人类目标。然后可扫描与人类目标相匹配或相对应的每个目标或对象以生成与其相关联的模型，诸如骨架模型、网格人类模型等。然后可将该模型提供给计算环境以使得该计算环境可跟踪该模型，生成所跟踪的模型的运动捕捉文件，呈现与该模型相关联的化身，基于所跟踪的模型的运动捕捉文件来动画化化身，和/或基于例如所跟踪的模型来确定要在计算机环境上执行的应用程序中执行哪些控制。

图1A和1B示出伴随用户18玩拳击游戏的目标识别、分析和跟踪系统10的配置的示例实施例。在一示例实施例中，目标识别、分析和跟踪系统10可用于识别、分析和/或跟踪诸如用户18等的人类目标。

如图1A所示，目标识别、分析及跟踪系统10可包括计算环境12。计算环境12可以是计算机、游戏系统或控制台等等。根据一示例实施例，计算环境12可包括硬件组件和/或软件组件，使得计算环境12可用于执行诸如游戏应用、非游戏应用等应用。在一个实施例中，计算环境12可包括诸如标准化处理器、专用处理器、微处理器等可执行各种指令的的处理器，这些指令包括例如用于以下操作的指令：接收图像、生成在该图像中捕捉到的用户的模型、跟踪模型、基于所跟踪的模型来生成运动捕捉文件、应用运动捕捉文件，或任何其他合适的指令，这些将在下面更详细地描述。