[发明专利]一种交互编辑虚拟人群场景中虚拟个体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及的是一种交互编辑虚拟人群场景中虚拟个体的方法。

背景技术

人是现实世界中最重要和最基本的组成元素之一，虚拟角色对于虚拟世界来说具有同样重要的意义，利用群体模拟技术，在计算机生成空间中创建并模拟现实世界中的群体及其运动，能够极大地提高虚拟世界的真实感和沉浸感。近年来，随着计算机群体模拟技术的不断发展，其应用也越来越广泛，涉及的领域包括模拟训练、计算机游戏动画、影视特效和公共安全辅助设计等。比如，影视画面中可以将包含大量人群活动的场景通过计算机模拟实现，从而提高特效制作的效率并降低制作成本；通过对日常人流或紧急情况下人群的运动过程进行模拟与分析，为建筑物结构设计、大型活动客流管理、公共场所应急预案制定起到很好的指导作用。

目前，已经有许多创作好的虚拟人群场景，可以直接用于许多领域，如娱乐、广告、建筑、教育、游戏及公共安全辅助设计等。但是这些已经创作好的虚拟人群，往往是根据样本来合成的，由于样本随机抽取的关系，场景中人群的疏密，角色的形态都具有一定的随机性，甚至有些显得生硬。因此需要能对已经创作好的虚拟人群做一些微调。

然而，直接使用已有的虚拟人群往往不能随意的修改人群形态、密度、个体的特征，应用时产生诸多不便。

发明内容

本发明提供了一种通过交互编辑虚拟人群场景中虚拟个体的方法，该方法用于交互编辑已经生成的虚拟人群场景，以解决已有的虚拟人群不能随意的修改人群形态、密度、个体的特征的问题。

一种交互编辑虚拟人群场景中虚拟个体的方法，用于编辑已经生成的虚拟人群场景，所述方法包括步骤：

(1)选取人群分布图片，产生密度场灰度图片；

(2)调整所述密度场灰度图片，与所述的虚拟人群场景相适应；

(3)使用密度场灰度图片修改虚拟个体；

(4)进一步编辑虚拟人个体的形态。

其中，所述选取的人群分布图片具有明显的人群和背景之分，便于处理得到参考密度场图片。若采用真实的照片或艺术创作图片，可以保证生成的虚拟人群的真实感，俯瞰且包含完整场景的图片可以为虚拟场景和虚拟人群提供一个较为真实的参考密度。

进一步地，所述步骤(1)还包括步骤：

对选取的人群分布图片做抠图处理，去掉图片背景和人群之外的物体，只保留人群和白色背景；

对所述人群分布图片的每个像素(x，y)，根据其RGB颜色值计算出灰度值Gray(x，y)作为参考密度值，其中(x，y)为该像素的坐标。

其中，所述灰度值按照下述公式计算：

Gray(x，y)＝R(x，y)*0.299+G(x，y)*0.587+B(x，y)*0.114，其中R(x，y)，G(x，y)，B(x，y)为所述像素的RGB颜色值。

进一步地，所述步骤(3)还包括步骤：

设定虚拟个体舍弃阀值；

对每个虚拟个体，在密度场灰度图片中找到与其对应的四个像素块，利用双线性插值算法计算出每一个虚拟个体的平均密度值；

舍弃平均密度值小于所述舍弃阀值的虚拟个体。

通过调整所述舍弃阀值的大小，控制虚拟人群的稀疏程度，所述舍弃阀值默认为0.5。根据具体的需求，灵活设置舍弃阀值的大小，用以控制虚拟人群的稀疏程度，方式灵活。

进一步地，所述步骤(4)还包括步骤：

建立一个统一的人物三维模型库，使用角色属性信息对模型进行分类存储，并给模型库建立索引表；

根据虚拟个体的角色属性信息，从模型库中索引得到应的所有满足条件三维人物模型；

将选定的人物模型赋予虚拟个体。

其中所述角色属性信息是性别、姿态信息，通过进一步调节虚拟个体的形态，使具有相同角色属性的虚拟个体可以使用不同的三维人物模型，可选择模型越多，最后的人群场景更加丰富。

本发明交互编辑虚拟人群场景中虚拟个体的方法，通过利用容易获得的真实图片、艺术创作图片等生成密度场灰度图片，再参考密度场灰度图片并利用双线性插值算法给虚拟人群场景中的每个虚拟个体计算出一个平均的密度值，舍弃平均密度小于舍弃阀值的虚拟个体，可以很方便的对虚拟人群的密度进行修改。同时通过建立三维人物模型，根据虚拟人群个体的角色属性信息，从模型库中选取满足条件的三维人物模型，对虚拟人群的形态做出调整，灵活地修改了虚拟人群中的个体形态和个体特征。

附图说明

图1为本发明交互编辑虚拟人群的方法流程图；