CN103824316A - 一种为对象生成动作画面的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供了一种为对象生成动作画面的方法和设备。该方法包括：响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。此外，本发明的实施方式提供了一种为对象生成动作画面的设备。

Description

一种为对象生成动作画面的方法和设备

技术领域

本发明的实施方式涉及图像数据处理领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种为对象生成动作画面的方法和设备。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

在各种游戏、动漫或计算机仿真中，许多对象都会执行各种动作，如游戏角色的跑动、旋转等。为了呈现对象的动作，需要为游戏对象生成动作画面。

目前，对象的动作画面可以是通过骨骼动画来生成的。对于采用骨骼动画生成的动作画面来说，对象的动作由该对象的多个骨骼来控制。在数据库中，保存了各种对象的各种动作对应的骨骼分布。当对象执行动作时，可以在每一帧动作画面中将数据库保存的该动作下该对象的骨骼分布结合到该帧动作画面中该对象的当前位置上，来确定该帧动作画面中该对象各个骨骼的实际位置，然后在各个骨骼的实际位置上进行蒙皮，从而得到该对象的该帧动作画面。

在各种对象中，许多对象在同一动作执行的过程当中姿态是不断变化的，而并非始终相同的。例如，游戏角色的头发、衣服在游戏角色执行跑动或者旋转的过程中是不断飘动的。因此，对于头发、衣服等对象，采用前述骨骼动画无法生成其同一动作下的姿态不断变化的动作画面。为了为对象在同一动作下生成姿态不断变化的动作画面，现有技术中采用的是，在组成对象的各个网格的顶点之间建立描述各顶点之间运动关系的物理模型。在该对象执行动作的过程中，从根顶点开始采用物理模型依次计算各个顶点在每一帧动作画面中的位置，然后再在每一帧动作画面中按照计算出的顶点位置设置对象各个顶点对应的网格，从而形成对象在动作执行过程的中每一帧动作画面。

发明内容

但是，由于对象通常都是由大量的网格构成的，而现有技术中在对象执行动作过程中需要按照物理模型计算大量的网格顶点位置来生成动作画面，这使得动作画面的生成需要占用大量的***计算资源，从而导致***负担太重，响应时间过长，最终可能导致***运行不畅。

因此在现有技术中，对于同一动作执行过程中姿态不断变化的对象来说，由于生成对象的动作画面时需要实时地计算大量网格顶点的位置，导致***计算资源被大量占用，造成运行不畅，这是非常令人烦恼的过程。

为此，非常需要一种改进的为对象生成动作画面的方法和设备，以使在为对象生成姿态不断变化的动作画面时无需实时地计算大量的网格顶点位置，从而节约***计算资源，减轻***负担，缩短***响应时间，并以此保证***运行的顺畅，为用户带来更好的体验。

在本上下文中，本发明的实施方式期望提供一种为对象生成动作画面的方法和设备。

在本发明实施方式的第一方面中，提供了一种为对象生成动作画面的方法，包括：

响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；

基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；

按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。

在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种为对象生成动作画面的设备，包括：

当前位置获取模块，用于响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；

实际位置计算模块，用于基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；

动作位置蒙皮模块，用于按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。

根据本发明实施方式为对象生成动作画面的方法和设备，在对象执行动作的过程中，不再采用预先保存的固定不变的骨骼分布来确定每一帧画面中各个骨骼的实际位置，而是基于对象执行动作被触发时当前帧画面各个骨骼的当前实际位置，按照预先为该对象建立的、用于表示该对象中各个骨骼之间运动关系的物理模型依次计算在该对象执行该动作的过程中各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，然后再在每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置上进行蒙皮来形成每一后续帧画面，从而不仅可以使得对象执行动作的过程中随着一帧一帧画面变化产生的各个骨骼按照物理模型运动而呈现出对象姿态的变化，克服骨骼动画技术无法呈现对象执行动作过程中的姿态变化的问题，同时也使得呈现对象执行动作过程中的姿态变化无需计算大量的网格顶点位置，从而显著地减少了动作画面的生成需要占用的***计算资源，减轻了***的负担并缩短了响应时间，为用户带来了更好的体验。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1示意性地示出了本发明的实施方式的一个示例性应用场景的框架示意图；

图2示意性地示出了本发明中为对象生成动作画面的方法一实施例的流程图；

图3示意性地示出了一种建立质点弹簧模型中对一个选取的当前骨骼进行设置操作的选项卡实例示意图；

图4示意性地示出了本发明实施例中调整后续实际位置一实施方式的流程图；

图5示意性地示出了本发明实施例中一应用实例下生成的动作画面中骨骼位置分布的效果示意图；

图6示意性地示出了本发明实施例中另一应用实例下生成的动作画面呈现效果示意图；

图7示意性地示出了本发明中为对象生成动作画面的设备一实施例的结构图；

图8示意性地示出了本发明中为对象生成动作画面的设备另一实施例的结构图；

图9示意性地示出了本发明实施例中实际位置调整模块801一实施方式的结构图；

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种***、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），或者硬件和软件结合的形式。

根据本发明的实施方式，提出了一种为对象生成动作画面的方法和设备。

在本文中，需要理解的是，所涉及的术语“动作画面”表示对象执行动作过程中需要呈现的一系列帧画面，而在动作画面中呈现对象的姿态变化，即是对象执行动作过程中每一帧画面中对象呈现出不同的形状。此外，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

发明概述

本发明人发现，现有技术采用骨骼动画来为对象生成动作画面，由于对象的大量网格的位置是由各个骨骼控制网格顶点来实现的，在对象执行动作时就可以通过骨骼位置的计算而避免大量网格顶点单独计算产生的***计算资源大量占用的问题。但是，由于现有的骨骼动画在对象执行动作过程的每一帧画面中都采用固定不变的骨骼分布，各个骨骼之间的相对位置在对象执行动作过程中是固定不变的，从而导致无法呈现对象执行动作过程中的姿态变化。而为了呈现对象执行动作过程中的姿态变化，现有技术舍弃了骨骼动画这种节省***计算资源的方式，转而采用按照表示网格顶点之间运动关系的物理模型直接对对象中大量网格的网格顶点依次计算来确定各个网格在每一帧画面中的位置，这样虽然能够为对象呈现出姿态变化的动作画面，但是却无法避免***计算资源的大量占用。

基于上述分析，本发明的基本思想在于：在现有骨骼动画的基础上，不再在对象执行动作过程的每一帧画面采用固定不变的骨骼分布，而是基于对象执行动作被触发时当前帧画面各个骨骼的当前实际位置，按照预先为该对象建立的、用于表示该对象中各个骨骼之间运动关系的物理模型依次计算在该对象执行该动作的过程中各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，然后再在每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置上进行蒙皮来形成每一后续帧画面。这样，由于对象的各个骨骼随着一帧一帧画面变化可以按照物理模型而产生符合对象姿态变化的不同骨骼分布，不仅使得对象执行动作的过程中随着一帧一帧画面变化呈现出对象姿态的变化，同时也使得呈现对象执行动作过程中的姿态变化无需计算大量的网格顶点位置，为***节省了计算资源。

在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。

应用场景总览

首先参考图1，图1是本发明的实施方式的一个示例性应用场景的框架示意图。其中，用户通过客户端102与服务器101进行交互。本领域技术人员可以理解，图1所示的框架示意图仅是本发明的实施方式可以在其中得以实现的一个示例。本发明实施方式的适用范围不受到该框架任何方面的限制。

需要注意的是，此处的客户端102可以是现有的、正在研发的或将来研发的、能够通过任何形式的有线和/或无线连接（例如，Wi-Fi、LAN、蜂窝、同轴电缆等）与服务器101交互的任何客户端，包括但不限于：现有的、正在研发的或将来研发的智能手机、非智能手机、平板电脑、膝上型个人计算机、桌面型个人计算机、小型计算机、中型计算机、大型计算机等。或者，客户端102也可以是软件客户端，例如当前非常流行的安装于计算机、智能手机、平板电脑等硬件设备上的应用程序。更一般地，客户端102可以是软件客户端与硬件客户端的组合。更具体地，客户端102可以是游戏客户端。

还需要注意的是，此处的服务器101仅是现有的、正在研发的或将来研发的、能够向用户提供服务的设备（可以是软件、硬件、固件或者它们的任何组合）的一个示例。本发明的实施方式在此方面不受任何限制。

基于图1所示的框架，在第一种示例性应用场景下，客户端102响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；然后，客户端102基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；最后，客户端102按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。其中，每一后续帧画面可以用于客户端102呈现。

基于图1所示的框架，在第二种示例性应用场景下，服务器101响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；然后，服务器101基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；最后，服务器101按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。其中，每一后续帧画面可以用于服务器101向客户端102发送，以便客户端102呈现。

还需要注意的是，本发明的应用场景中，虽然此处和下面将本发明实施方式的动作描述为由客户端102或服务器101单独执行，但是这些动作也可以部分由客户端102执行、部分由服务器101执行。本发明在执行主体方面不受限制，只要执行了本发明实施方式所公开的动作即可。

示例性方法

下面结合图1的应用场景，参考图2～6来描述根据本发明示例性实施方式的用于为对象生成动作画面的方法。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本发明的精神和原理而示出，本发明的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。

参见图2，示出了本发明中为对象生成动作画面的方法一实施例的流程图。在本实施例中，例如具体可以包括如下步骤：

步骤201、响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置。

其中，该当前帧画面为该对象被触发执行该动作时的一帧画面，也即，该当前帧画面为该对象执行该动作过程中的第一帧画面。因此，该对象的各个骨骼在该当前帧画面中的当前实际位置，即是该对象的各个骨骼在该动作执行过程中的初始位置。

可以理解的是，在不同的应用场景下，对象执行动作的触发指令在不同的条件下可以是由不同的设备生成。例如，对于一个完全在客户端上运行的应用来说，对象执行动作的触发指令可以是用户在客户端上执行某操作时或者在该应用运行到某特定情况下由客户端生成。又如，对于一个需要服务器与客户端进行交互来运行的应用来说，对象执行动作的触发指令可以是在用户在客户端上的操作时由客户端生成，也可以是在该应用运行到某特定情况下由服务器或客户端生成，还可以是在用户在客户端上的操作时由客户端通知服务器生成。

步骤202、基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型。

其中，每一后续帧画面，是在其前一帧画面中各个骨骼的实际位置计算出来之后，依据其前一帧画面中各个骨骼的实际位置来进行计算的。具体地，以任一后续帧画面作为当前后续帧画面，可以依据对象在当前后续帧画面中的实际位置来确定该对象的根骨骼的后续实际位置，以根骨骼作为当前父骨骼，利用当前父骨骼在当前后续帧画面中的后续实际位置，按照物理模型指示的当前父骨骼与其子骨骼之间的运动关系，计算当前父骨骼的子骨骼在当前后续帧画面中的后续实际位置，再以当前父骨骼的子骨骼作为当前父骨骼，再次计算当前父骨骼的子骨骼在当前后续帧画面中的后续实际位置，直至该对象的最后一个骨骼在当前后续帧画面中的后续实际位置计算完毕。可以理解的是，如果当前后续帧画面的前一帧画面为前述对象动作触发时的当前帧画面，则计算所使用的各个骨骼在前一帧画面的实际位置即为前述当前实际位置；如果当前后续帧画面的前一帧画面不为前述当前帧画面而是一个后续帧画面，则计算所使用的各个骨骼在前一帧画面的实际位置为前一后续帧画面中的后续实际位置。

需要说明的是，为了使对象执行动作过程中各个骨骼的分布能够体现对象姿态变化而改变，需要预先为该对象建立用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的物理模型。例如，该物理模型可以为质点弹簧模型，相应地，该对象的各个骨骼可以为该质点弹簧模型上的各个质点。

对于采用质点弹簧模型作为物理模型的对象，建立模型需要的参数包括作为质点的各个骨骼的质点质量以及各对彼此相连的骨骼之间的弹性系数。基于此，在本实施例的一些实施方式中，质点弹簧模型的建立可以包括：响应于对所述对象的骨骼的选取操作，确定选中的骨骼为当前骨骼；响应于对所述当前骨骼的质量的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼的质点质量；响应于对骨骼间弹性系数的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼与作为质点的相连于所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数。其中，为对象建立质点弹簧模型的用户，可以选择任意一个骨骼作为当前骨骼，以便编辑该当前骨骼的质点质量以及与其父骨骼之间的弹性系数。

通常一个对象具有很多骨骼，如果用户在建立质点弹簧模型时对每一个骨骼分别选取、设置质点质量和弹性系数，操作上就将十分繁琐。为了便于简化用户在建立质点弹簧模型时的操作，基于对象执行动作过程的姿态变化中各个骨骼的运动具有递进变化的特点，在本实施例的另一些实施方式中，还可以在建立质点弹簧模型时为用户提供一种连续设置的操作，使得用户通过一次设置操作完成对各个骨骼质点质量的设置以及对各对相连的骨骼之间弹性系数的设置。具体地，在前述建立质点弹簧模型实施方式的基础上，还可以包括：响应于对骨骼质量的连续设置操作，基于所述当前骨骼的质点质量，按照设置的相邻骨骼间的质点质量关系，确定各个骨骼的质点质量，和/或，响应于对骨骼间弹性系数的连续设置操作，基于所述当前骨骼与所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数，按照设置的相邻两对骨骼间弹性系数关系，确定各对相邻骨骼间的弹性系数。其中，相邻骨骼间的质点质量关系可以设置为质点质量相同，相邻两对骨骼间弹性系数关系可以设置为弹性系数相同，则当用户触发连续设置操作时，将各个骨骼的质点质量设置为当前骨骼的质点质量，将各对相邻骨骼间的弹性系数设置为当前骨骼与其父骨骼之间的弹性系数。

对于某些对象来说，其在执行动作的过程中，其某部分的姿态并不发生变化。例如，游戏角色的衣服有些部分因有硬质材料支撑而在角色跑动过程中姿态不会发生变化。为了适应具有执行动作过程中姿态不变的部分的这些特殊对象，在本实施例的又一些实施方式中，还可以在建立质点弹簧模型时为用户提供一种设置骨骼属性的操作，以便用户可以依据骨骼所在对象的部分是否在动作执行过程中姿态发生变化，来设置骨骼在动作执行过程中各帧画面中的实际位置是采用固定骨骼分布的方式确定还是采用跟随其父骨骼运动的方式确定。具体地，在前述建立质点弹簧模型实施方式的基础上，还可以包括：响应于对所述当前骨骼的属性的设置操作，确定所述当前骨骼的属性为硬骨或软骨。其中，所述当前骨骼的属性为硬骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布来确定的；所述当前骨骼的属性为软骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是根据所述当前骨骼的父骨骼在该后续帧画面中的后续实际位置，按照所述当前骨骼的质点质量、所述当前骨骼的父骨骼的质点质量、所述当前骨骼与所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数所限定的质点弹簧模型而计算出的。需要说明的是，固定骨骼分布中限定了各个骨骼之间的相对位置关系，并且这一相对位置关系在对象执行动作的过程中是始终不变的。对于属性为硬骨的骨骼，在对象执行动作过程中的每一后续帧画面中，是根据该骨骼对应在固定骨骼分布的位置与该帧画面中该对象所在的位置来确定该骨骼在该帧画面的后续实际位置。

可以理解的是，为了便于在建立质点弹簧模型时用户对骨骼的设置操作，以上各种建立质点弹簧模型的实施方式，为每一骨骼所提供的设置操作都可以集合到一个选项卡上。例如，图3示出了一种建立质点弹簧模型中对一个选取的当前骨骼进行设置操作的选项卡实例。在该选项卡中，“是否软骨”选项向用户提供了设置当前骨骼的属性的操作，“位移推动系数”选项向用户提供了设置当前骨骼与其父骨骼间弹性系数的操作，“质点质量”选项向用户提供了设置当前骨骼的质点质量的操作，“子骨连带编辑”提供了连续设置骨骼质量和骨骼间弹性系数的操作。

步骤203、按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。

其中，对于任一后续帧画面来说，蒙皮的过程是在该后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置上分别确定附着在各个骨骼自身上的网格顶点的位置，并按照各个网格顶点的位置在该后续帧画面中布置所述对象，从而生成该对象执行该动作过程中的这一帧画面。

有时，按照骨骼间运动关系的物理模型而计算出的骨骼在后续帧画面中的后续实际位置会偏离该骨骼在该后续帧画面中固定骨骼分布下的位置太远，从而造成这一后续帧画面中对象姿态发生不合理的变型。为了避免不合理的对象姿态出现，在本实施例的一些实施方式中，可以在按照物理模型计算出骨骼在后续帧画面中的后续实际位置之后，先依据采用对象姿态固定不变时该骨骼在该后续帧画面中的位置调整该后续实际位置，然后再以调整后的后续实际位置进行蒙皮，从而避免蒙皮以后产生对象姿态不合理的后续帧画面。具体地，可以在步骤202执行完成之后，依据每一后续帧画面中所述各个骨骼在所述动作下的固定位置，调整每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置，然后，当每一后续帧画面中所述各个骨骼的后续实际位置调整完毕时，再进入执行步骤203。其中，每一后续帧画面中各个骨骼的固定位置表示按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布而确定的各个骨骼在该后续帧画面中的位置。

对于后续实际位置的调整，一种可能的实现方式在于，将骨骼的后续实际位置与固定位置之间的偏差程度限定在一个预定的范围内。具体地，如图4所示的实施方式，依据每一后续帧画面中所述各个骨骼在所述动作下的固定位置来调整每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置的步骤例如可以包括：

步骤401、计算所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置偏离所述各个骨骼在每一后续帧画面中固定位置的偏差距离。

其中，对于任一骨骼在任一后续帧画面中的固定位置，可以是该骨骼按照预设的固定骨骼分布中该骨骼相对于与对象位置的相对位置结合该帧画面中该对象的实际位置而计算出的位置。

步骤402、比较所述偏差距离与所述各个骨骼在所述动作下的偏差距离上限值。

其中，偏差距离上限值可以是在预先为对象建立质点弹簧模型时由用户对该骨骼进行设置的。例如，在前述建立质点弹簧模型的实施方式的基础上，还可以为用户提供设置当前骨骼的偏差距离上限值的操作。如图3所示的选项卡，“弯曲位移上限”选项向用户提供了设置当前骨骼偏差距离上限值的操作。

步骤403、对于偏差距离大于所述偏差距离上限值的后续实际位置，将所述后续实际位置调整至偏差上限位置，其中所述偏差上限位置偏离所述固定位置的偏差距离为所述偏差距离上限值。

需要说明的是，在本实施方式中，在步骤402比较偏差距离与偏差距离上限值的基础上，还可以同时比较偏差距离与偏差距离下限值之间的大小关系，其中所述偏差距离上限值大于所述偏差距离下限值。例如，“弯曲位移下限”选项向用户提供了设置当前骨骼偏差距离下限值的操作。相应地，对于每一个后续实际位置（即每个骨骼在每个后续帧画面中的后续实际位置），依据比较结果除了选择进入步骤403，还可以依据比较结果选择进入以下步骤：对于偏差距离小于所述偏差距离下限值的后续实际位置，将所述后续实际位置调整至偏差下限位置，其中所述偏差下限位置偏离所述固定位置的偏差距离为所述偏差距离下限值；或

对于偏差距离位于所述偏差距离上限值与所述偏差距离下限值之间的后续实际位置，保持所述后续实际位置不变。

接着返回图2。为了使本领域技术人员更直观地了解本实施例中为对象生成的动作画面所呈现的对象姿态变化的效果，图5和图6分别示出了两个应用实例下采用本实施例生成的动作画面效果图。图5示出的是，披风这一对象在执行飘落这一动作的过程中披风骨骼在各帧画面中的位置分布示意图，其中，图5中的各帧画面按照从左到右、从上到下的顺序呈现。图6示出的是，人物这一对象在执行人物旋转这一动作时，现有技术中采用固定骨骼分布呈现的动作画面与本实施例采用物理模型计算出的骨骼分布呈现的动作画面的效果对比，其中，图6中的左图是现有技术采用固定骨骼分布所呈现的人物旋转画面，图6中的右图是本实施例采用物理模型计算出的骨骼分布呈现的动作画面。

通过本实施例的技术方案，不仅可以使得对象执行动作的过程中随着一帧一帧画面变化产生的各个骨骼按照物理模型运动而呈现出对象姿态的变化，克服骨骼动画无法呈现对象执行动作过程中的姿态变化的问题，同时也使得呈现对象执行动作过程中的姿态变化无需计算大量的网格顶点位置，从而显著地减少了动作画面的生成需要占用的***计算资源，减轻了***的负担并缩短了响应时间。

示例性设备

在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图7～9对本发明示例性实施方式的、用于为对象生成动作画面的设备进行介绍。

参见图7，示出了本发明中为对象生成动作画面的设备一实施例的结构图。在本实施例中，所述设备例如具体可以包括：

当前位置获取模块701，用于响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；

实际位置计算模块702，用于基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；

动作位置蒙皮模块703，用于按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。

其中，可选地，在本发明的设备实施例中，所述物理模型可以为质点弹簧模型，所述对象的所述各个骨骼可以为所述质点弹簧模型上的各个质点。

其中，可选地，在本发明的设备实施例中，所述质点弹簧模型的建立例如可以包括：响应于对所述对象的骨骼的选取操作，确定选中的骨骼为当前骨骼；响应于对所述当前骨骼的质量的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼的质点质量；响应于对骨骼间弹性系数的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼与作为质点的相连于所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数。

其中，可选地，在本发明的设备实施例中，所述质点弹簧模型的建立，例如还可以包括：响应于对所述当前骨骼的属性的设置操作，确定所述当前骨骼的属性为硬骨或软骨；其中，所述当前骨骼的属性为硬骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布来确定的；所述当前骨骼的属性为软骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是根据所述当前骨骼的父骨骼在该后续帧画面中的后续实际位置，按照所述当前骨骼的质点质量、所述当前骨骼的父骨骼的质点质量、所述当前骨骼与所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数所限定的质点弹簧模型而计算出的。

参见图8，示出了本发明中为对象生成动作画面的设备另一实施例的结构图。在本实施例中，除了图7所示的结构之外，所述设备例如还可以包括：

实际位置调整模块801，用于依据每一后续帧画面中所述各个骨骼在所述动作下的固定位置，调整每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置；其中，每一后续帧画面中各个骨骼在所述动作下的固定位置表示按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布而确定的各个骨骼在该后续帧画面中的位置；

蒙皮触发模块802，用于当每一后续帧画面中所述各个骨骼的后续实际位置都调整完毕时，触发所述动作位置蒙皮模块703。

参见图9，示出了本发明实施例中实际位置调整模块801一实施方式的结构图。在本实施方式中，所述实际位置调整模块801例如具体可以包括：

偏差距离计算子模块901，用于计算所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置偏离所述各个骨骼在每一后续帧画面中固定位置的偏差距离；

偏差距离比较子模块902，用于比较所述偏差距离与所述各个骨骼在所述动作下的偏差距离上限值之间的大小关系；

上限调整子模块903，用于对于偏差距离大于所述偏差距离上限值的后续实际位置，将所述后续实际位置调整至偏差上限位置，其中所述偏差上限位置偏离所述固定位置的偏差距离为所述偏差距离上限值。

通过本发明设备实施例的技术方案，不仅可以使得对象执行动作的过程中随着一帧一帧画面变化产生的各个骨骼按照物理模型运动而呈现出对象姿态的变化，克服骨骼动画无法呈现对象执行动作过程中的姿态变化的问题，同时也使得呈现对象执行动作过程中的姿态变化无需计算大量的网格顶点位置，从而显著地减少了动作画面的生成需要占用的***计算资源，减轻了***的负担并缩短了响应时间。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了为对象生成动作画面的设备的若干装置或子装置，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多装置的特征和功能可以在一个装置中具体化。反之，上文描述的一个装置的特征和功能可以进一步划分为由多个装置来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (12)

1.一种为对象生成动作画面的方法，包括：

响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；

基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；

按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物理模型为质点弹簧模型，所述对象的所述各个骨骼为所述质点弹簧模型上的各个质点。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述质点弹簧模型的建立包括：

响应于对所述对象的骨骼的选取操作，确定选中的骨骼为当前骨骼；

响应于对所述当前骨骼的质量的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼的质点质量；

响应于对骨骼间弹性系数的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼与作为质点的相连于所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述质点弹簧模型的建立，还包括：

响应于对所述当前骨骼的属性的设置操作，确定所述当前骨骼的属性为硬骨或软骨；

其中，所述当前骨骼的属性为硬骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布来确定的；所述当前骨骼的属性为软骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是根据所述当前骨骼的父骨骼在该后续帧画面中的后续实际位置，按照所述当前骨骼的质点质量、所述当前骨骼的父骨骼的质点质量、所述当前骨骼与所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数所限定的质点弹簧模型而计算出的。

5.根据权利要求1所述的方法，所述依次计算所述动作的执行过程中的每一后续帧画面中所述各个骨骼的后续实际位置之后，还包括：

依据每一后续帧画面中所述各个骨骼在所述动作下的固定位置，调整每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置；其中，每一后续帧画面中各个骨骼在所述动作下的固定位置表示按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布而确定的各个骨骼在该后续帧画面中的位置；

当每一后续帧画面中所述各个骨骼的后续实际位置都调整完毕时，进入执行所述按照每一后续帧画面中所述各个骨骼的后续实际位置对每一帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述依据每一后续帧画面中所述各个骨骼在所述动作下的固定位置，调整每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置，包括：

计算所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置偏离所述各个骨骼在每一后续帧画面中固定位置的偏差距离；

比较所述偏差距离与所述各个骨骼在所述动作下的偏差距离上限值之间的大小关系；

对于偏差距离大于所述偏差距离上限值的后续实际位置，将所述后续实际位置调整至偏差上限位置，其中所述偏差上限位置偏离所述固定位置的偏差距离为所述偏差距离上限值。

7.一种为对象生成动作画面的设备，包括：

当前位置获取模块，用于响应于所述对象执行动作的触发指令，获取所述对象的各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置；

实际位置计算模块，用于基于所述各个骨骼在当前帧画面中的当前实际位置，按照所述对象的物理模型，依次计算所述动作的执行过程中所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，其中所述物理模型是预先为所述对象建立的、用于表示所述对象中各个骨骼之间运动关系的模型；

动作位置蒙皮模块，用于按照所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置，对每一后续帧画面中的所述各个骨骼进行蒙皮，从而形成所述动作的执行过程中的每一后续帧画面。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述物理模型为质点弹簧模型，所述对象的所述各个骨骼为所述质点弹簧模型上的各个质点。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述质点弹簧模型的建立包括：

响应于对所述对象的骨骼的选取操作，确定选中的骨骼为当前骨骼；

响应于对所述当前骨骼的质量的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼的质点质量；

响应于对骨骼间弹性系数的设置操作，确定作为质点的所述当前骨骼与作为质点的相连于所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述质点弹簧模型的建立，还包括：

响应于对所述当前骨骼的属性的设置操作，确定所述当前骨骼的属性为硬骨或软骨；

其中，所述当前骨骼的属性为硬骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布来确定的；所述当前骨骼的属性为软骨，表示在所述对象执行所述动作的过程中所述当前骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置是根据所述当前骨骼的父骨骼在该后续帧画面中的后续实际位置，按照所述当前骨骼的质点质量、所述当前骨骼的父骨骼的质点质量、所述当前骨骼与所述当前骨骼的父骨骼之间的弹性系数所限定的质点弹簧模型而计算出的。

11.根据权利要求7所述的设备，还包括：

实际位置调整模块，用于依据每一后续帧画面中所述各个骨骼在所述动作下的固定位置，调整每一后续帧画面中各个骨骼的后续实际位置；其中，每一后续帧画面中各个骨骼在所述动作下的固定位置表示按照预先保存的所述对象在所述动作下的固定骨骼分布而确定的各个骨骼在该后续帧画面中的位置；

蒙皮触发模块，用于当每一后续帧画面中所述各个骨骼的后续实际位置都调整完毕时，触发所述动作位置蒙皮模块。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述实际位置调整模块包括：

偏差距离计算子模块，用于计算所述各个骨骼在每一后续帧画面中的后续实际位置偏离所述各个骨骼在每一后续帧画面中固定位置的偏差距离；

偏差距离比较子模块，用于比较所述偏差距离与所述各个骨骼在所述动作下的偏差距离上限值之间的大小关系；

上限调整子模块，用于对于偏差距离大于所述偏差距离上限值的后续实际位置，将所述后续实际位置调整至偏差上限位置，其中所述偏差上限位置偏离所述固定位置的偏差距离为所述偏差距离上限值。

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