[发明专利]一种全身姿态还原方法及系统

说明书

本申请涉及一种全身姿态还原方法及系统，涉及空间定位与动作捕捉领域。所述方法包括初始化全身姿态的数据；获取末端位置及其对应的目标点位置的距离和方向，所述末端包括第一末端至第四末端，所述目标点包括第一目标点至第四目标点；根据所述末端位置及其对应的目标点位置的距离，计算第一部分和第二部分的偏移量及重心位置；根据权重融合第一部分和第二部分，得到全身的躯干及第一重心位置；获取第三部分及其重心位置；更新得到最终重心位置；根据最终重心位置、第一部分位置和第二部分位置，还原全身的脊椎；计算第一部分和第二部分的四肢位置以及第三部分的朝向，还原全身姿态。本申请的全身姿态还原方法及系统，通过采集关键点的数据，还原整个人体的姿态，并实现符合人体工程学的还原过程。

技术领域

本申请涉及空间定位与动作捕捉领域，尤其涉及全身姿态还原方法及系统。

背景技术

近年来，随着虚拟现实(Virtual Reality，VR)，增强现实(Augmented Reality，AR)，混合现实(Mixed Reality，MR)和XR(X Reality，X表示一个未知变量)等技术的迅速发展，可以实现虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、XR等不同场景。目前，随着虚拟现实、人机交互、网络通信等技术高速发展，为满足多领域积极推进虚实结合训练模式，加速探索安全、高效、贴近真实的训练解决方案，努力打造环境逼真、沉浸感强、操作直观的沉浸式虚拟仿真训练系统，关键在于实现大空间内多人精准定位与动作捕捉技术。

现有主流的空间定位及动作捕捉技术包含两大类：光学定位及动作捕捉(含红外定位、激光定位等)和惯性动作捕捉，已被广泛应用于影视动画、教育培训、体育运动等领域。在大空间动作捕捉中，往往能采集到几个关键点的数据(头部、脚踝、手腕等)，根据少数的几个关键点的数据来还原整个人体的姿态。然而，在还原过程中，需要进一步考虑到还原出来的姿态是否符合人体工程学。

因此，期望提供一种全身姿态还原方法及系统，通过采集关键点的数据，还原整个人体的姿态，并实现符合人体工程学的还原过程。

发明内容

根据本申请的一些实施例的第一方面，提供了一种全身姿态还原方法，应用于终端(例如，电子设备等)中，所述方法可以包括：初始化全身姿态的数据；获取末端位置及其对应的目标点位置的距离和方向，所述末端包括第一末端至第四末端，所述目标点包括第一目标点至第四目标点；根据所述末端位置及其对应的目标点位置的距离，计算第一部分和第二部分的偏移量及重心位置；根据权重融合第一部分和第二部分，得到全身的躯干及第一重心位置；获取第三部分及其重心位置；更新得到最终重心位置；根据最终重心位置、第一部分位置和第二部分位置，还原全身的脊椎；计算第一部分和第二部分的四肢位置以及第三部分的朝向，还原全身姿态。

在一些实施例中，所述更新得到最终重心位置具体包括根据第三部分及其重心位置，更新至第二重心位置；获取第二重心位置处的关节及其目标点位置，并根据权重融合更新得到最终重心位置。

在一些实施例中，所述初始化全身姿态的数据包括初始化多个目标点位置，所述多个目标点包括第一末端至第四末端的四个目标点，第三部分的目标点，第二重心位置处关节的目标点；初始化骨骼姿态数据；初始化多类调节参数数据。

在一些实施例中，所述根据所述末端位置及其对应的目标点位置的距离，计算第一部分和第二部分的偏移量及重心位置具体包括根据第一末端及第一目标点位置的距离，以及第二末端及第二目标点位置的距离，计算第一部分的偏移量及重心位置；根据第三末端及第三目标点位置的距离，以及第四末端及第四目标点位置的距离，计算第二部分的偏移量及重心位置。

在一些实施例中，所述获取末端位置及其对应的目标点位置的距离和方向具体包括根据第i末端点及第i目标点，得到第i末端点至第i目标点方向的第i向量，其中i为1至4的整数；计算第i向量长度；获取第i四肢长度，得到第i四肢长度和第i向量长度的第i差值。