[发明专利]用于生成虚拟人体图像的方法和系统

说明书

一种用于生成虚拟人体图像的方法和系统，其中方法包括：通过至少一个Kinect设备获取待捕捉人体的人体姿态图像；对人体姿态图像进行处理以获取人体姿态数据；通过动作捕捉手套获取手部姿态数据；以及将变换后的手部姿态数据与人体姿态数据相结合，获得包含手指精细动作信息的完整人体姿态数据以用于在3D引擎中呈现。本公开的方法同时使用Kinect设备和动作捕捉手套获取姿态数据，然后再将两个数组结合得到完整人体姿态数据以用于呈现，一方面避免了使用价格高昂的全身动捕设备，另一方面使用动作捕捉手套加强手部数据的采集精度，避免了仅使用Kinect设备而造成的手部图像还原度差的缺点。利用本公开的方法可以获得成本低、精度高的虚拟人体图像。

技术领域

本公开涉及图像处理技术，特别是涉及一种用于生成虚拟人体图像的方法和系统。

背景技术

近年来随着三维动画和游戏的发展，让一个新的名词“动作捕捉”渐渐涌现在大众面前。简单来说，所谓“动作捕捉”就是通过特定的捕捉设备将动捕演员的运动信息记录下来，作为制作动画用的原始数据。这些原始数据将用来驱动虚拟的三维动画角色模型。相对于直接绘制三维动画角色的运动，上述方法一方面降低了对美术人员工作经验的依赖，降低了相关动画制作的人力成本；另一方面它也使得所制作的动画更为逼真流畅。目前，制作虚拟角色的软件越来越多，技术也走向成熟，越来越多的人能够参与到虚拟角色的构建工作中。

现有的能够实现逼真效果的技术方案通常是，为制作虚拟角色动作的动捕演员准备一套全身的动捕设备，该动捕设备内部设置大量的高精度传感器，以用于检测人员的精细动作。该动捕演员穿戴全身的动捕设备后进行动作表演，相应的处理设备能够采集动捕设备内部高精度传感器采集的数据，从而得到用于制作动画的原始数据。

然而，传统的全身动捕设备由于包含大量的高精度器件，因此价格高昂，一般需要数万元甚至几十万、几百万，因此不利于低成本制作。另外大部分动捕设备在结合手部动作时效果较差，只能实现手掌的方向，不能生成手指精细的动作数据，难以结合虚拟场景做出手部交互的效果。此外，由于传统的动补设备结构复杂，相关动捕演员在表演动作时需要花费很多时间进行设备穿戴，因此不利于动捕演员表演。

在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种用于生成虚拟人体图像的方法，该包括：通过至少一个Kinect设备获取待捕捉人体的人体姿态图像；对人体姿态图像进行处理以获取能够在3D引擎中驱动虚拟人体动作的人体姿态数据；通过动作捕捉手套获取包含手指精细动作信息的手部姿态数据；根据人体姿态数据中手掌相对于手臂的旋转量将手部姿态数据变换到人体姿态数据所在的坐标系中；以及将变换后的手部姿态数据与人体姿态数据相结合，获得包含手指精细动作信息的完整人体姿态数据以用于在3D引擎中呈现。

本公开的方法同时使用Kinect设备和动作捕捉手套获取姿态数据，然后再将两个数组结合得到完整人体姿态数据以用于呈现。本公开通过使用Kinect设备利用图像采集方法采集人体姿态数据，避免了使用价格高昂的全身动捕设备，同时使用动作捕捉手套加强手部数据的采集精度，避免了仅使用Kinect设备而造成的手部图像粗糙的缺点。利用本公开的方法可以获得成本低、精度高的虚拟人体图像。