[发明专利]一种基于虚拟人物模型的人体运动姿态数据集生成方法

权利要求书

1.一种基于虚拟人物模型的人体运动姿态数据集生成方法，包括以下步骤：

步骤1、从播放的骨骼动画中获取符合人体解剖学的人物模型；

步骤2、根据三维场景使用反向运动学算法修正虚拟人物模型动作；

步骤3、设置虚拟惯性测量单元，记录虚拟人物模型动作序列；

步骤4、将虚拟人物模型动作序列中虚拟坐标系数据转换为现实人体所在坐标系数据；

步骤5、对现实人体所在坐标系数据进行时间平滑和数据整合得到人体运动姿态数据集。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤2具体包括：

首先，将虚拟人物模型的四肢骨骼动作建模为存在旋转约束的骨骼链和关节集合；

然后，将骨骼动画作为虚拟人物模型的预动作，计算当前骨骼链与虚拟场景的重叠点，如存在重叠点则将重叠点中距离根关节最近的点作为目标点；

之后，以目标点为目标并以末端关节为末端效应器执行以下步骤：

(1)设置骨骼链中末端骨骼为当前旋转骨骼；

(2)设置关节集合中距当前旋转骨骼最近的根关节为当前关节；

(3)计算目标点经当前关节到末端效应器的旋转角度Eular_bone；

(4)对当前旋转骨骼进行修正：判断旋转角度Eular_bone是否满足当前旋转骨骼的骨骼旋转限制，如是，则对当前旋转骨骼应用旋转角度Eular_bone进行修正，如否，对当前旋转骨骼应用在骨骼旋转限制内最接近旋转角度Eular_bone的最大角度进行修正；

(5)判断当前旋转骨骼是否为根骨骼，如否，则将当前旋转骨骼设置为其父骨骼并返回步骤(2)，如是，则判断末端效应器与目标点的欧氏距离是否满足误差限制，如不满足误差限制则将当前旋转骨骼设置为末端骨骼并返回步骤(2)，如满足误差限制则完成对四肢骨骼动作的修正，将修正后的四肢骨骼动作与预动作按骨骼分层进行混合得到修正后的虚拟人物模型动作。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤3具体包括：

首先，将虚拟人物模型的头部、躯干、左大臂、右大臂、左小臂、右小臂、左大腿、右大腿、左小腿和右小腿设置数据记录点，作为虚拟惯性测量单元附着点；

然后，在虚拟人物模型运动过程中以时间间隔T记录采样时刻的虚拟人物模型动作数据形成虚拟人物模型动作序列，每一个虚拟人物模型动作数据由虚拟坐标系加速度和虚拟坐标系旋转四元数进行数据拼接得到。