[发明专利]一种基于运动捕捉数据的虚拟人体的控制方法

权利要求书

1.一种基于运动捕捉数据的虚拟人体的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

建立包括关节点和骨骼信息的虚拟人体骨架结构模型并对所述关节点重新排列，确定关节点之间的父子关系；其中，确定父子关系后的关节点包括根节点和若干个叶子节点，节点之间通过所述骨骼进行连接；

采集真实人体的运动捕捉数据，并根据所述运动捕捉数据得到所述根节点的位移信息、旋转信息以及所述叶子节点中子节点相对于其父节点的位移信息、旋转信息；

根据所述虚拟人体骨架结构模型中的骨骼信息以及所有关节点的位移信息、旋转信息，对虚拟人体进行重定向，从而驱动其运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集真实人体的运动捕捉数据，并根据所述运动捕捉数据得到所述根节点的位移信息、旋转信息以及所述叶子节点中子节点相对于其父节点的位移信息、旋转信息之后包括：

对一个或多个关节点的位移信息、旋转信息进行平滑处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对一个或多个关节点的位移信息、旋转信息进行平滑处理具体包括：

根据选定的关节点的最快运动速度，修正所述关节点从当前帧到下一帧的空间位置坐标中的错误数据并计算得到所述关节点从当前帧到下一帧的空间位置坐标中的更正数据；

对更正后的所述关节点的空间位置坐标数据进行数据处理，获得平滑的位移信息；

根据选定的关节点的最快旋转速度，修正所述关节点从当前帧到下一帧的四元数中的错误数据并计算得到所述关节点从当前帧到下一帧的四元数中的更正数据；

对更正后的所述关节点的四元数数据进行数据处理，获得平滑的旋转信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集真实人体的运动捕捉数据，并根据所述运动捕捉数据得到所述根节点的位移信息、旋转信息以及所述叶子节点中子节点相对于其父节点的位移信息、旋转信息具体包括：

在所述真实人体上进行标记，得到若干个标记点；

通过采集到的真实人体运动时的光学点信息，计算得到所述标记点的空间位置坐标；

根据各个标记点之间的相对空间位置，计算得到所述根节点的位移信息、旋转信息以及所述叶子节点中子节点相对于其父节点的位移信息、旋转信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过采集到的真实人体运动时的光学点信息，计算得到所述标记点的空间位置坐标具体包括：

采集所述真实人体运动时的散乱的光学点信息并对其进行数据预处理；

对预处理后的光学点进行追踪、匹配，计算得到所述标记点的空间位置坐标。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采集所述真实人体运动时的散乱的光学点信息并对其进行数据处理具体包括：

采集所述真实人体运动时的散乱的光学点信息；

设定误差范围，基于点簇聚类消除所述光学点中的伪特征点，并剔除错误的光学点；

根据人体拓扑结构，确定各光学点的空间位置坐标；

判断是否存在缺失的光学点；

若存在，利用自回归模型或牛顿插值算法进行预测。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，根据所述虚拟人体骨架结构模型中的骨骼信息以及所有关节点的位移信息、旋转信息，对所述虚拟人体进行重定向，从而驱动其运动具体包括：

将采集到的不同真实人体的运动捕捉数据与所述虚拟骨架结构模型中的骨骼长度信息、所有关节点的位移信息、旋转信息进行匹配；

根据匹配结果修改采集到的不同真实人体的运动捕捉数据，从而实现虚拟人体的重定向并驱动所述虚拟人体进行相应的运动。