[发明专利]一种三维角色循环动画的自动累积方法

摘要

本发明公开了一种三维角色循环动画的自动累积方法，具体步骤为针对已经完成骨骼绑定的三维角色模型，以角色腹部中心点作为坐标原点，计算角色各部位对应的控制器Ck的相对位置Qk；沿角色移动路径S进行等间距采样，计算出各采样点处路径曲线的法线Nn和切线Tn；根据所述Nn和切线Tn，计算连续两个采样点之间的旋转变换矩阵Mn；基于所述Mn和Qk，计算三维角色各部位对应的控制器Ck的步幅变换因子Stepn；根据所述步幅变换因子Stepn，计算出角色各部位对应的控制器Ck在沿移动路径S运动过程中考虑到步幅累积后的位移和旋转动画数据。本发明为三维动画中常见的角色沿路径动画提供了快捷的自动生成方法。

主权项

一种三维角色循环动画的自动累积方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一，针对已经完成骨骼绑定的三维角色模型，将角色腹部中心点R作为三维角色模型的基准点，以角色腹部中心点作为坐标原点，计算角色各部位对应的控制器Ck的相对位置Qk，k＝0,1,2……K‑1，K为控制器的总数，所述相对位置Qk为在以角色腹部中心点作为坐标原点的坐标系下计算；沿角色移动路径S进行等间距采样，计算出各采样点处路径曲线的法线Nn和切线Tn；S101、根据动画师制作的脚部循环动画中的步幅，得到三维角色在一个循环动画周期内的位移d，即左右脚各迈一步后的位移；S102、设三维角色的移动路径S的长度为L，则N＝L/d为移动路径上的采样点数量，在移动路径S上进行等间距为d的采样，获得采样点Sn；步骤二，根据所述Nn和切线Tn，计算连续两个采样点之间的旋转变换矩阵Mn；基于所述旋转变换矩阵Mn和各部位对应的控制器Ck的相对位置Qk，计算三维角色各部位对应的控制器Ck的步幅变换因子Stepn，具体步骤如下：1)计算出采样点Sn处切线矢量Tn相对于采样点Sn‑1处切线矢量Tn‑1的旋转变换矩阵Mn；2)计算出三维角色各部位对应的控制器Ck在采样点Sn处相对于采样点Sn‑1处的位移deltaPn＝Mn〃Qk+(Pn‑Pn‑1)； 则采样点Sn处的步幅变换因子Stepn＝|deltaPn|/d；步骤三，根据所述步幅变换因子Stepn，计算出角色各部位对应的控制器Ck在沿移动路径S运动过程中考虑到步幅累积后的位移和旋转动画数据；所述步骤三的过程为：301、计算出角色沿移动路径S运动t时刻时角色腹部中心点R的相位信息phi和位置信息Pt；302、基于所述相位信息phi和位置信息Pt，根据步幅变换因子Stepn计算三维角色中各部位对应的控制器Ck在t时刻时的位移坐标；303、根据所述相位phi，计算三维角色中各部位对应的控制器Ck在t时刻时的旋转。