[发明专利]一种基于VOCA的完整口型动画生成方法

说明书

本发明涉及动画制作领域，公开了一种基于VOCA的完整口型动画生成方法，解决了VOCA无法产生口腔部分的动画，3D动画不够真实的问题，其技术方案的要点是包括以下步骤：步骤一、建立与VOCA头部3D模型对应的静态口腔模型；步骤二、通过3D建模软件打开静态口腔模型和VOCA头部3D模型，并将静态口腔模型嵌入在静态VOCA头部3D模型的对应位置；步骤三、在利用VOCA头部3D模型生成动画时，实时计算口部关键点的运动轨迹,并且通过该运动轨迹计算与静态口腔模型之间的线性映射关系，形成完整口腔模型的动画，使得生成的3D动画更加的真实，用户体验更好。

技术领域

本发明涉及动画制作领域，更具体地说，它涉及一种基于VOCA的完整口型动画生成方法。

背景技术

VOCA的全称是VoiceOperatedCharacterAnimation，指的是声音操作角色动画，用于实现音频驱动的3D角色口型动画。但是其VOCA头部3D模型本身并不够完整，是没有包括口腔部分的VOCA头部3D模型的，具体的是指牙齿、舌头等部位，如果VOCA头部3D模型不完整，直接导致的问题就是3D动画不够真实，用户体验不够好。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于VOCA的完整口型动画生成方法，通过引入静态口腔模型并采用关键点映射技术，为VOCA增加相应的完整口型动画，从而实现3D动画更加真实、能让用户体验更好。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种基于VOCA的完整口型动画生成方法，包括以下步骤：

步骤一、建立与VOCA头部3D模型对应的静态口腔模型；

步骤二、通过3D建模软件打开静态口腔模型和VOCA头部3D模型，并将静态口腔模型嵌入在静态VOCA头部3D模型的对应位置；

步骤三、在利用VOCA头部3D模型生成动画时，实时计算口部关键点的运动轨迹，并且通过该运动轨迹计算与静态口腔模型之间的线性映射关系，形成完整口腔模型的动画。

作为本发明的一个优选方案，所述静态口腔模型至少包括上排牙齿、下排牙齿以及舌头。

作为本发明的一个优选方案，静态口腔模型的建立方法包括直接从3D建模软件中导出现有的口腔模型或者手动创建节点和面构造口腔模型。

作为本发明的一个优选方案，将静态口腔模型嵌入在静态VOCA头部3D模型的方法包括手动拖拽以实现对应嵌入。

作为本发明的一个优选方案，通过旋转上排牙齿、下排牙齿以及舌头控制口腔为闭合状态，导出闭嘴口腔模型；通过旋转上排牙齿、下排牙齿以及舌头控制口腔为张嘴最大状态，导出张嘴口腔模型。

作为本发明的一个优选方案，口部关键点的选取方法为：读取VOCA头部3D模型底层的flame静态模型，根据其中提供的V、F以及权重计算重心坐标，V是顶点集合，F是由V的索引构成的面集合，取每个三角面的重心作为关键点l＝∑v_iw_i，其中w_i为flame给定的权重参数，∑w_i＝1，i＝1，2，3为三角面的三个顶点，在此基础上在VOCA头部3D模型上指定关键点，并通过辅助工具，手动在VOCA头部3D模型的口部选取关键点。

作为本发明的一个优选方案，形成口腔模型的动画的方法为：通过对VOCA头部3D模型的关键点计算距离，通过张嘴口腔模型和闭嘴口腔模型生成对应的中间状态，其中映射关系是：通过计算t时刻VOCA头部3D模型的关键点之间的距离，得到t时刻的张嘴系数，映射得到t时刻的口腔状态。

作为本发明的一个优选方案，静态口腔模型创建好后为VOCA头部3D模型文件格式。