[发明专利]一种三维模型换贴图和变形方法

摘要

本发明公开了一种三维模型换贴图和变形方法，包括建立标准三维模型、设定骨骼绑定蒙皮、制作标准贴图并获取标准特征数据、获取实例相片和实例特征数据，对实例相片做拓扑变形使之与标准贴图在关键点上重合而成为实例贴图，用实例贴图替代标准贴图与蒙皮结合，通过分析实例特征数据与标准特征数据的差异，让相关的骨骼做缩放旋转，从而驱动模型蒙皮变形等过程，最终使模型换上相片作为贴图并进行变形，使其看起来与实例相似。本变形方法具有操作简单、贴图与模型匹配精确、模型变形准确、实现容易等优点。

主权项

一种三维模型换贴图和变形方法，包括如下步骤：1）按对象的标准形状或关键特征的平均尺寸建立对象的标准三维模型蒙皮（1），模型蒙皮（1）由网格点（11）、相邻网格点之间的网格线、相邻网格线围成的网格面组成；2）根据对象模型变形和动作的需求建立模型骨骼系统（2），模型骨骼系统由多个呈父子或兄弟关系的模型骨骼（21）组成，分别通过各维度方向上的缩放、旋转和移位驱动对应的网格点（11）变形，从而带动相应的网格线和网格面变形；3) 同一个网格点（11）可以由一个或多个模型骨骼（21）驱动，通过权重设置每个模型骨骼（21）驱动网格点（11）的能力比例；4) 从标准视角方向展开模型蒙皮（1）成平面状， 选取部分位于轮廓线、转折面和交叉点上的网格点（11）作为特征关键点（12），把特征关键点（12）的位置坐标，保存为标准特征数据；5）按标准视角获取模型应用对象的实例相片（3），在实例相片（3）上设置与平面状模型蒙皮（1）上特征关键点（12）对应的特征关键点（32），把特征关键点（32）的位置坐标保存为实例特征数据；6）对实例相片（3）进行二维拓扑变形，使实例相片（3）中的特征关键点（32）移动到平面状的模型蒙皮中对应特征关键点（12）的位置，保存拓扑变形后的实例相片（3）为实例贴图（4）；7）用实例贴图（4）与平面状模型蒙皮贴合后，经逆向三维变形后贴附在三维模型表面，且各特征关键点（32）与模型蒙皮上对应的关键特征点（12）形成重合关系；8）通过计算分析实例特征数据与标准特征数据的差异，让相关的骨骼（21）做缩放、旋转或移位，从而驱动模型蒙皮（1）变形，使贴附在模型蒙皮（1）上的实例贴图（4）从标准视角看起来与拓扑变形前的实例相片（3）相似，保存骨骼驱动参数数据；9)每次调用该实例对象的三维模型时，用实例贴图（4）与模型蒙皮（1）相贴合，用对应的骨骼驱动数据驱动骨骼（11），即可把模型变得与实例对象极为相似。