CN112116722B - 一种无序3d模型的有序转化方法及*** - Google Patents

一种无序3d模型的有序转化方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及计算机视觉技术领域，一种无序3D模型的有序转化方法及***，所述一种无序3D模型的有序转化方法包括：获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；根据无序模型，对预制模型进行变形；根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。通过本发明所述一种无序3D模型的有序转化方法及***，可以提高三维模型的使用率。

Description

一种无序3D模型的有序转化方法及***
技术领域
本发明涉及计算机视觉技术领域，具体涉及一种无序3D模型的有序转化方法及***。
背景技术
现有技术中有多种三维人体模型的创建方法，如通过三维扫描设备，深感摄像头，结构光摄像头，同一人体的多角度照片的空间位置求解并生成三维模型，单角度照片的人工智能推测空间求解生成三维模型的方案。
如果每次生成的三维人体模型，三维网格结构分布不同，或者三维网格点的点序号不同，或者三维网格的贴图坐标系不同，或者三维模型网格数过高，均可成为无序三维人体模型。
目前这些方法生成的三维模型并不能很好的直接应用到移动终端中，主要问题有：组成三维模型的三角面过多，会对移动终端或者低配电脑形成巨大的计算压力。难以给此三维模型指定骨骼***，精细的分配骨骼权重。三维模型的贴图坐标不统一，很难进行三维模型的多通道贴图的叠加。所以限制了三维人体模型的动作、表情、编辑、化妆、服装、配饰等功能或组件的添加。
发明内容
本发明解决的技术问题是，提供了一种无序3D模型的有序转化方法及***。通过本发明所述一种无序3D模型的有序转化方法及***，可以提高三维模型的使用率。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种无序3D模型的有序转化方法，包括：
获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；
根据无序模型，对预制模型进行变形；
根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。
优选地，所述预制模型预制有骨骼***的方法具体为：
预制骨骼***，所述骨骼***包括：人脸、肌肉、全身关节、以及重点部位的部分或全部；
将预制骨骼***预制到标准三维模型中，生成预制模型。
优选地，所述标准三维模型包括，多个基础3D人体模型与单个基础3D人体模型。
优选地，所述根据无序模型，对预制模型进行变形具体为：
将无序模型和预制模型进行位置对齐；
对齐后，计算预制模型网格点在无序模型上的位置，获取每个网格点的目标位移位置；
将预制模型的网格点移动到目标位移位置。通过先将两模型对齐，再进行移动的方法可以加快运算速度，提高预制模型移动的效率。
优选地，所述将无序模型和预制模型进行位置对齐，可通过如下的任意一种或多种方式进行：
人脸或人体的关键点、三维模型的重心、三维模型的边界、三维模型的空间进行射线求解。
优选地，所述计算预制模型网格点在无序模型上的位置具体为：
获取预制模型与无序模型的相交点，所述相交点可以通过预先制作的配置文件，或通过预制模型的网格点的法线位置发射射线与无序模型相交，获得相交点；
通过相交点确定预制模型的每个网格点的目标位移位置。通过将所有预制模型的网格点移动到目标位置来进行预制模型的变形，使预制模型与无序模型在外观上尽可能的吻合。
优选地，所述根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图具体为：
将预制模型的三个网格点构成三角面，在三角面法线方向上投影至无序模型，获取投影空间内的纹理片段；
将纹理片段填入预制模型的纹理信息中。
一种无序3D模型的有序转化***，包括：
模型获取模块：所述模型获取模块用于获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；
变形模块：所述变形模块用于根据无序模型，对预制模型进行变形；
转化模块：所述转化模块用于根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执行一种无序3D模型的有序化转化方法。
一种移动终端，处理器以及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现一种无序3D模型的有序化转化方法。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：通过本发明所述一种无序3D模型的有序化转化方法及***，可以提高三维模型的使用率。具体为：获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；根据无序模型，对预制模型进行变形；根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。通过这样的方式实现无序模型向有序模型进行转化可以减小移动终端的计算压力，给此三维模型指定骨骼***，精细的分配骨骼权重，可以进行三维模型的多通道贴图的叠加，大大的方便了三维人体模型的动作、表情、编辑、化妆、服装、配饰等功能或组件的添加。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述一种无序3D模型的有序转化方法的流程示意图；
图2是本发明所述一种无序3D模型的有序转化***的结构图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本流程图，因此其仅显示与本发明有关的流程。
实施例1
如图1所示，本发明是一种无序3D模型的有序转化方法，所述方法具体为：
S1.获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；
S2.根据无序模型，对预制模型进行变形；
S3.根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。
步骤S1：获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***。
所述预制模型预制有骨骼***具体为：预制骨骼***；将预制骨骼***预制到标准三维模型中，生成预制模型。所述骨骼***包括：人脸、肌肉、全身关节、以及重点部位的部分或全部；如：人脸的关节位置，关键人脸识别点位置，关键肌肉位置，全身关节位置，全身肌肉位置，重点部位的部分或全部。此骨骼***可以预制到三维人体模型中，成为一个独立的三维文件。也可以以程序的形式，在运行的时候进行动态生成。
所述标准三维模型包括，多个基础3D人体模型与单个基础3D人体模型。标准三维模型根据体型结构的不同，可分男性、女性、胖、瘦等多个基础3D人体模型或者单个基础3D人体模型。
下列步骤为无序模型向有序模型进行转化，转化的过程中可以在一次计算中，将人脸和人体转化完成，也可以分别多次进行转化。
步骤S2：根据无序模型，对预制模型进行变形。
所述无序模型，对预制模型进行变形具体为：将无序模型和预制模型进行对齐；对齐后，计算预制模型网格点在无序模型上的位置，获取每个网格点的目标位移位置；将预制模型的网格点移动到目标位移位置。
所述将无序模型和预制模型进行位置对齐，可通过如下的任意一种或多种方式进行：人脸或人体的关键点、三维模型的重心、三维模型的边界、三维模型的空间进行射线求解。
所述计算预制模型网格点在无序模型上的位置具体为：获取预制模型与无序模型的相交点，所述相交点预先制作的配置文件，或通过预制模型的网格点的法线位置发射射线与无序模型相交，获得相交点；通过相交点确定预制模型的每个网格点的目标位移位置。通过将所有预制模型的网格点移动到目标位置来进行预制模型的变形，使预制模型与无序模型在外观上尽可能的吻合。
步骤S3：根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。
所述根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图具体为：将预制模型的三个网格点构成三角面，在其法线方向上投影至无序模型，获取投影空间内的纹理片段；将纹理片段填入预制模型的纹理信息中。
预制模型网格形状、贴图纹理、骨骼位置等信息的全部或部分变形或位移适配到无序模型以后，就完成了无序3D模型有序的转化。
实施例2
如图2所示，本发明提供了一种无序3D模型的有序转化方法***：
模型获取模块1：所述模型获取模块用于获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；
变形模块2：所述变形模块用于根据无序模型，对预制模型进行变形；
转化模块3：所述转化模块用于根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。
所述模型获取模型1与变形模块2相连接，所述变形模块2与转化模块3相连接。
所述模型获取模块1：用于获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***。所述预制模型预制有骨骼***通过：首先预制骨骼***，所述骨骼***包括：人脸、肌肉、全身关节、以及重点部位的部分或全部；将预制骨骼***预制到标准三维模型中，生成预制模型。所述标准三维模型包括，多个基础3D人体模型与单个基础3D人体模型。
所述变形模块2：用于根据无序模型，对预制模型进行变形。所述无序模型，对预制模型进行变形具体为：将无序模型和预制模型进行对齐；对齐后，计算预制模型网格点在无序模型上的位置，获取每个网格点的目标位移位置；将预制模型的网格点移动到目标位移位置。所述将无序模型和预制模型进行位置对齐，可通过如下的任意一种或多种方式进行：人脸或人体的关键点、三维模型的重心、三维模型的边界、三维模型的空间进行射线求解。所述计算预制模型网格点在无序模型上的位置具体为：获取预制模型与无序模型的相交点，所述相交点预先制作的配置文件，或通过预制模型的网格点的法线位置发射射线；通过相交点确定预制模型的每个网格点的目标位移位置。
转化模块3：所述转化模块用于根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上。所述根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图具体为：将预制模型的三个网格点构成三角面，在其法线方向上投影至无序模型，获取投影空间内的纹理片段；将纹理片段填入预制模型的纹理信息中。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执行一种无序3D模型的有序化转化方法。
本发明还提供一种移动终端，处理器以及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现一种无序3D模型的有序化转化方法。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种无序3D模型的有序转化方法，其特征在于，包括：
获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；
根据无序模型，对预制模型进行变形；
根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上；
所述根据无序模型，对预制模型进行变形具体为：将无序模型和预制模型进行位置对齐；对齐后，计算预制模型网格点在无序模型上的位置，获取每个网格点的目标位移位置；将预制模型的网格点移动到目标位移位置；
所述将无序模型和预制模型进行位置对齐，能够通过如下的任意一种或多种方式进行：
人脸或人体的关键点、三维模型的重心、三维模型的边界、三维模型的空间进行射线求解；
所述计算预制模型网格点在无序模型上的位置具体为：
获取预制模型与无序模型的相交点，所述相交点可以通过预先制作的配置文件，或通过预制模型的网格点的法线位置发射射线与无序模型相交，获得相交点；
通过相交点确定预制模型的每个网格点的目标位移位置；
所述根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图具体为：
将预制模型的三个网格点构成三角面，在三角面法线方向上投影至无序模型，获取投影空间内的纹理片段；
将纹理片段填入预制模型的纹理信息中。
2.根据权利要求1所述无序3D模型的有序转化方法，其特征在于，所述预制模型预制有骨骼***的方法具体为：
预制骨骼***，所述骨骼***包括：人脸、肌肉、全身关节、以及重点部位的部分或全部；
将预制骨骼***预制到标准三维模型中，生成预制模型。
3.根据权利要求2所述无序3D模型的有序转化方法，其特征在于，所述标准三维模型包括，多个基础3D人体模型与单个基础3D人体模型。
4.一种无序3D模型的有序转化***，其特征在于，包括：
模型获取模块：所述模型获取模块用于获取无序模型和预制模型，所述预制模型预制有骨骼***；
变形模块：所述变形模块用于根据无序模型，对预制模型进行变形；所述无序模型，对预制模型进行变形具体为：将无序模型和预制模型进行对齐；对齐后，计算预制模型网格点在无序模型上的位置，获取每个网格点的目标位移位置；将预制模型的网格点移动到目标位移位置；所述将无序模型和预制模型进行位置对齐，能够通过如下的任意一种或多种方式进行：人脸或人体的关键点、三维模型的重心、三维模型的边界、三维模型的空间进行射线求解；所述计算预制模型网格点在无序模型上的位置具体为：获取预制模型与无序模型的相交点，所述相交点预先制作的配置文件，或通过预制模型的网格点的法线位置发射射线；通过相交点确定预制模型的每个网格点的目标位移位置；
转化模块：所述转化模块用于根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图后，并将预制模型的骨骼移动到新的位置上；所述根据变形后的预制模型与无序模型获得新的纹理贴图具体为：将预制模型的三个网格点构成三角面，在其法线方向上投影至无序模型，获取投影空间内的纹理片段；将纹理片段填入预制模型的纹理信息中。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执行权利要求1～3任一项所述方法。
6.一种移动终端，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现权利要求1～3任一项所述方法。
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