專利名稱：一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中運(yùn)動合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的動畫創(chuàng)作方式以逐幀動畫為主，如圖I所示，傳統(tǒng)的骨骼動畫制作技術(shù)雖然也能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜動畫的效果，但是局限性也很明顯。該類動畫的創(chuàng)作方式甚少或者完全沒有結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。如圖2所示，動畫制作過程中，畫師們需要不斷重復(fù)地進(jìn)行素材起稿、掃描、上色、合成場景、合成動畫等操作，創(chuàng)作效率極低。設(shè)想一部24幀每秒、長達(dá)5 分鐘的動畫，畫師需要進(jìn)行7200次起稿、上色和合成的工作。直至關(guān)鍵幀創(chuàng)作方式的出現(xiàn)， 動畫創(chuàng)作中才初步呈現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助的功能。在該技術(shù)的支持下，畫師無需一一完成所有幀上的創(chuàng)作，取而代之的是，畫師只需要完成關(guān)鍵幀上的創(chuàng)作，其他非關(guān)鍵幀上的畫面由計(jì)算機(jī)合成。但是，關(guān)鍵幀動畫只能實(shí)現(xiàn)簡單的動畫合成功能，對于復(fù)雜的角色運(yùn)動效果，該技術(shù)無法提供理想的效果。需要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的角色運(yùn)動效果，一般可采用骨骼動畫技術(shù)。骨骼動畫在三維動畫世界中的應(yīng)用已經(jīng)是由來已久，然而，在二維動畫中，該技術(shù)還沒得到廣泛的應(yīng)用。原因有1，該技術(shù)對角色造型的構(gòu)造有一定的要求，其整體必須是可以分解為各獨(dú)立的部件，部件間由關(guān)節(jié)點(diǎn)連接，連接處可以轉(zhuǎn)動，通過調(diào)整各部件的旋轉(zhuǎn)角度，可以使得角色造型發(fā)生形變；2，該技術(shù)產(chǎn)生的動畫帶有一定的局限性，變化效果十分僵硬，雖然可以作為一種特有的風(fēng)格，但明顯不能符合所有動畫制作的要求。對于普遍的角色造型，其沒有明顯的部件構(gòu)造，無法產(chǎn)生角色形變。為此,Alan Barr、Sederberg和Parry等人提出了一系列的自由形變方法(Free-form Deformation),相關(guān)參考文獻(xiàn)有如下兩篇A. H. Barr, Global and local deformations of solid primitives, ACM SIGGRAPH, vol. 18(3), pp. 21-30，1984 ；T. ff. Sederberg and S. R. Parry, Free-form deformation of solid geometric models, ACM SIGGRAPH, vol. 20(4), pp. 151-160，1986。但是，原始的自由形變方法只針對簡單的物理結(jié)構(gòu)體，應(yīng)用十分局限。后來，Takeo Igarashi和周昆等人擴(kuò)展了該技術(shù)的應(yīng)用范圍，使得對圖像進(jìn)行自由形變成為可能。相關(guān)參考文獻(xiàn)有如下兩篇T. Igarashi, T. Moscovich, and J. F. Hughes, As-rigid-as-possible shape manipulation, ACM SIGGRAPH, pp. 1134-1141， 2005 ；Y. L. ffeng, ff. ff. Xu, Y. C. ffu, K. Zhou, B. N. Guo, 2D shape deformation using nonlinear least squares optimization, The Visual Computer, vol. 22(9-11)， pp. 653-660, 2006。這種方法放寬了對物體結(jié)構(gòu)的限制，任何圖像都能夠進(jìn)行形變。自由形變技術(shù)需要為角色造型構(gòu)建形變網(wǎng)格，常用的網(wǎng)格有三角形網(wǎng)格、四邊形網(wǎng)格以及混合網(wǎng)格，網(wǎng)格的頂點(diǎn)可作為形變的控制點(diǎn)，通過變換控制點(diǎn)的位置從而改變造型的姿態(tài)。動畫的產(chǎn)生可以看作是連續(xù)的形變結(jié)果。然而，基于此形變技術(shù)的動畫合成方案要求畫師設(shè)置各控制點(diǎn)的位置。人手設(shè)定的方法純粹依賴于畫師們的個(gè)人想象，精確度不高，產(chǎn)生的運(yùn)動往往顯得不流暢、不協(xié)調(diào)，同時(shí)，該方法不便于對運(yùn)動進(jìn)行修改，創(chuàng)作過程中，畫師們往往為了調(diào)整其中的一個(gè)姿態(tài)而不得不同時(shí)把前后多幀也進(jìn)行調(diào)整。再有甚者，設(shè)定工作會有很高的時(shí)間開銷。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，步驟I :選取角色素材和運(yùn)動序列素材，其中角色素材背景色單一且角色單一，運(yùn)動序列素材是二維骨架模型的姿態(tài)序列；步驟2 :對選取的角色素材進(jìn)行預(yù)處理操作；步驟3 :為角色造型綁定運(yùn)動序列，合成角色動畫。上述方案中可選地，所述的運(yùn)動序列目標(biāo)素材從運(yùn)動視頻中提取。進(jìn)一步地，所述的提取過程應(yīng)用動漫標(biāo)注系統(tǒng)?？蛇x地，所述的預(yù)處理操作的具體流程如下
O從角色素材提取角色輪廓線；
2)根據(jù)取得的角色輪廓線，計(jì)算角色的輪廓閉包獲得輪廓上關(guān)鍵的頂點(diǎn)集合。步驟3具體流程如下
1)調(diào)整運(yùn)動骨架模型的大小，使其符合角色造型的大?。?br> 2)把角色造型上的各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)綁定到運(yùn)動骨架模型上的關(guān)節(jié)點(diǎn)；
3)由這些關(guān)節(jié)點(diǎn)生成形變網(wǎng)格。上述方案中，可選地還包括
步驟4 :對合成后的動畫進(jìn)行微調(diào)。其中步驟4的包括
1)調(diào)整運(yùn)動序列上任意幀的任一關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置，調(diào)整后將重新合成動漫角色在該幀的姿態(tài)；
2)調(diào)整各關(guān)節(jié)點(diǎn)的相對深度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在創(chuàng)作效率上得到了很大的提高，用戶只需要為角色造型設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)，綁定運(yùn)動骨架，通過復(fù)用運(yùn)動元素，即可輕松地賦予動漫角色任何運(yùn)動，大大簡化了動畫合成的操作流程，減少重復(fù)創(chuàng)作的開銷；支持復(fù)雜的骨骼運(yùn)動，使得生成的動畫相對于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)作的剛性變化更為自然；相比傳統(tǒng)骨骼動畫， 該技術(shù)降低了對角色造型的要求，普通的單幀角色圖像都可以作為原始的造型素材。此外， 基于自由形變技術(shù)的動畫合成效果亦明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的骨骼動畫。


圖I為逐巾貞動畫創(chuàng)作示意圖。圖2為現(xiàn)有二維動畫創(chuàng)造流程示意圖。圖3為本發(fā)明創(chuàng)造流程示意圖。圖4為自由變形示意圖。
圖5為動漫標(biāo)注系統(tǒng)示意圖。圖6為帶約束的自由形變示意圖。圖7為深度調(diào)整示意圖。圖8為線條型人偶合成跑步動作的中間結(jié)果。圖9為線條型人偶合成跑步動作的最終效果。圖4:(a)是原角色造型，(b) (d)是對造型進(jìn)行自由形變的結(jié)果；
圖6 : (a)是原始自由形變方法所構(gòu)建的形變網(wǎng)絡(luò)，(b)是通過設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)后所形成的形變網(wǎng)格，明顯網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)可以滿足骨骼模型的約束；
圖8 :(a)是運(yùn)動復(fù)用的原造型，(b)對造型提取邊緣的結(jié)果，(C)是為造型構(gòu)建的原始形變網(wǎng)格，(d)演示如何為造型設(shè)定關(guān)鍵點(diǎn)，(e)是需要為造型綁定的目標(biāo)骨架，(f)展示了造型關(guān)鍵點(diǎn)與骨架關(guān)節(jié)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，(g)是為造型綁定骨架后的形變結(jié)果。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖3所示，本發(fā)明具體的工作流程，一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其包括
步驟I :選取角色素材和運(yùn)動序列素材，其中角色素材背景色單一且角色單一，運(yùn)動序列素材是二維骨架模型的姿態(tài)序列，所述的運(yùn)動序列目標(biāo)素材應(yīng)用動漫標(biāo)注系統(tǒng)(如圖
5所示)從運(yùn)動視頻中提??；本發(fā)明要求素材具備三個(gè)條件1、素材的背景是純凈、顏色單一的；2、素材中只能具有單一角色；3、素材中出現(xiàn)的遮擋部分在往后的處理過程中不能分離，不然可能會發(fā)生意料之外的效果，對于運(yùn)動序列素材，由于本發(fā)明是面向二維動畫的， 所以運(yùn)動序列可以表達(dá)為二維骨架模型的姿態(tài)序列，基于此運(yùn)動序列的定義，本發(fā)明中使用“從運(yùn)動視頻中提取運(yùn)動序列”的方法，在傳統(tǒng)的骨骼動畫制作過程中，畫師們往往需要為角色骨架設(shè)置各關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置，設(shè)定工作純粹依賴于畫師們的個(gè)人想象，精確度不高，產(chǎn)生的運(yùn)動往往顯得不流暢、不協(xié)調(diào)，同時(shí)，設(shè)定工作會有很高的時(shí)間開銷，為了提供骨骼動畫創(chuàng)作的效率，可采用運(yùn)動捕捉技術(shù)，借助精確的運(yùn)動捕捉設(shè)備，畫師們可以輕松地得到符合角色特點(diǎn)的運(yùn)動序列，往后只要把運(yùn)動序列綁定到角色模型上，便可以產(chǎn)生相應(yīng)的角色動畫，降低了合成動畫的工作量，雖然，運(yùn)動捕捉方法提高了動畫創(chuàng)作的效率，但是，昂貴的捕捉設(shè)備卻提升了創(chuàng)作成本，本發(fā)明的方法是從運(yùn)動視頻中提取目標(biāo)運(yùn)動序列，提取過程中應(yīng)用了動漫標(biāo)注系統(tǒng)，由于提取的運(yùn)動序列以真實(shí)視頻為依據(jù)，準(zhǔn)確度得到了一定的保證，同時(shí)，對運(yùn)動序列的標(biāo)注過程亦非憑空想象，相比設(shè)定工作，在效率上有很大的提高，最重要的一點(diǎn)是，該方法避免了對運(yùn)動捕捉設(shè)備的依賴，有效控制了動畫創(chuàng)作的成本；
步驟2 :對選取的角色素材進(jìn)行預(yù)處理操作，預(yù)處理時(shí)，先從角色素材提取角色輪廓線，再根據(jù)取得的角色輪廓線，最后計(jì)算角色的輪廓閉包獲得輪廓上關(guān)鍵的頂點(diǎn)集合；對于符合步驟I中提及的角色素材，在動畫合成過程中需要進(jìn)行預(yù)處理操作，首先，從素材中提取角色的輪廓。輪廓線即前景部分和背景部分的分割線，為此需要分割素材的前景和背景。 為了提高圖像分割的質(zhì)量，我們要求素材的背景使用單一的顏色值。根據(jù)提取得到的輪廓線，我們需要計(jì)算角色的輪廓閉包，目的是得到輪廓上關(guān)鍵的頂點(diǎn)集合。關(guān)鍵頂點(diǎn)集合將參與動漫角色的形變網(wǎng)格的構(gòu)建。該處理后的素材將作為角色造型參與到動畫合成過程中。
步驟3 :為角色造型綁定運(yùn)動序列，合成角色動畫，本步驟中，首先調(diào)整運(yùn)動骨架模型的大小，使其符合角色造型的大小，再把角色造型上的各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)綁定到運(yùn)動骨架模型上的關(guān)節(jié)點(diǎn)，最后由這些關(guān)節(jié)點(diǎn)生成形變網(wǎng)格；經(jīng)過步驟I和2后，用于合成動畫的素材已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，本步驟將為目標(biāo)動漫角色造型綁定運(yùn)動序列，在運(yùn)動骨架的驅(qū)動下，角色造型將產(chǎn)生類似的運(yùn)動，為了使角色造型具有相應(yīng)于運(yùn)動骨架模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明需要為角色造型設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)，這些關(guān)鍵控制點(diǎn)與步驟I提取的關(guān)鍵頂點(diǎn)共同參與形變網(wǎng)格的構(gòu)建過程首先，調(diào)整運(yùn)動骨架模型的大小，使其符合角色造型的大??；然后，把角色造型上的各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)綁定到運(yùn)動骨架模型上的關(guān)節(jié)點(diǎn)；最后，由這些關(guān)節(jié)點(diǎn)生成形變網(wǎng)格；這樣，在骨架模型在運(yùn)動過程中，隨著動作元素關(guān)節(jié)點(diǎn)位置的變化，角色造型關(guān)鍵控制點(diǎn)的位置也能作相應(yīng)的調(diào)整；為了避免調(diào)整對網(wǎng)格局部穩(wěn)定狀態(tài)的破壞，需要重新調(diào)整形變網(wǎng)格上所有頂點(diǎn)的位置，以使角色造型得到平滑的形變效果。由于角色造型已綁定運(yùn)動骨架模型，所產(chǎn)生的形變將使得角色具有相應(yīng)于運(yùn)動序列上某時(shí)刻的姿態(tài)，連續(xù)的姿態(tài)即構(gòu)成角色造型的運(yùn)動；
步驟4 :對合成后的動畫進(jìn)行微調(diào)，微調(diào)包括調(diào)整運(yùn)動序列上任意幀的任一關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置，調(diào)整后將重新合成動漫角色在該幀的姿態(tài)，以及調(diào)整各關(guān)節(jié)點(diǎn)的相對深度。在步驟3 中，我們通過復(fù)用運(yùn)動元素序列，合成了動漫角色動畫。但是，初次合成的動畫效果往往不能盡善盡美，例如提取運(yùn)動序列的源視頻中的運(yùn)動角色和目標(biāo)動漫角色的身材比例可能不一致，導(dǎo)致直接復(fù)用所產(chǎn)生的動畫效果不佳；復(fù)用過程中可能出現(xiàn)違反邏輯的遮擋問題。 為了解決這些問題，本發(fā)明提供了對合成后的動畫進(jìn)行微調(diào)的功能，包括1、調(diào)整運(yùn)動序列上任意幀的任一關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置，調(diào)整后將重新合成動漫角色在該幀的姿態(tài)；2、調(diào)整各關(guān)節(jié)點(diǎn)的相對深度。如前面所述，本發(fā)明面向二維動畫，所采用的骨架模型是二維模型。但是， 標(biāo)準(zhǔn)的二維骨架模型并沒有提供深度信息。為此，本發(fā)明使用了擴(kuò)展的骨架模型，模型上每一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)都帶有相對深度信息，形變網(wǎng)格上的每個(gè)頂點(diǎn)的深度可以通過其與最近的兩個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離來線性求解。在應(yīng)用過程中，畫師們只需要合理地上調(diào)或下調(diào)關(guān)節(jié)點(diǎn)深度，便可以表示所有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。經(jīng)過細(xì)心的微調(diào)處理后，合成的動畫就可以產(chǎn)生更好的效果。本發(fā)明能夠?yàn)榻巧煨徒壎ü羌苣Ｐ?，并?fù)用運(yùn)動元素序列直接驅(qū)動角色產(chǎn)生運(yùn)動效果，應(yīng)用了基于帶約束的自由形變技術(shù)的運(yùn)動復(fù)用技術(shù)，如圖4所示，圖4 Ca)是原角色造型，圖4(br(d)是對造型進(jìn)行自由形變的結(jié)果，既能簡化動畫創(chuàng)作的流程——畫師只需要為角色造型綁定骨架模型并選擇合適的運(yùn)動元素，合成動畫的過程由計(jì)算機(jī)完成，同時(shí)亦提高了動畫創(chuàng)作的效率，畫師們甚至不需要進(jìn)行任何的繪圖。再者，本發(fā)明是基于帶約束的自由形變技術(shù)的運(yùn)動復(fù)用技術(shù)，該技術(shù)直接作用于單幅造型圖像，通過對造型圖像構(gòu)建形變網(wǎng)格，并綁定運(yùn)動骨架、復(fù)用現(xiàn)有運(yùn)動元素，骨架模型在運(yùn)動過程中控制角色模型發(fā)生連續(xù)的自由形變，從而產(chǎn)生角色的運(yùn)動，如圖6所示， 圖6 (a)是原始自由形變方法所構(gòu)建的形變網(wǎng)格，圖6(b)是通過設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)后所形成的形變網(wǎng)格，明顯網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)可以滿足骨骼模型的約束，此技術(shù)既降低了對造型素材的結(jié)構(gòu)要求，同時(shí)基于位圖產(chǎn)生的運(yùn)動動畫相比傳統(tǒng)骨骼動畫具有明顯的平滑效果。如圖7所示，該帶約束的自由形變技術(shù)，擴(kuò)展了原始自由形變方法，提出一種帶約束的自由形變技術(shù)，通過人機(jī)交互的方式為角色造型設(shè)置關(guān)鍵控制點(diǎn)、控制關(guān)鍵控制點(diǎn)的相對深度，從而約束形變網(wǎng)格的構(gòu)建，控制形變網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)自由形變技術(shù)中形成形變網(wǎng)格不可控制的缺點(diǎn)，使得形變網(wǎng)格能夠符合骨骼模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)解決位圖造型在形變過程中產(chǎn)生的遮擋問題，讓角色造型標(biāo)示不同的邏輯語義。并通過人機(jī)交互的方式設(shè)置各控制關(guān)鍵點(diǎn)的相對深度，形變網(wǎng)格上其余頂點(diǎn)的深度通過其與關(guān)鍵控制點(diǎn)的距離線性求解。此處定義的頂點(diǎn)間距離并非簡單的歐氏距離，而是頂點(diǎn)間基于形變網(wǎng)格的最少跳轉(zhuǎn)次數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以很好地解決遮擋問題，可以使得造型表達(dá)出復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖8、所示，本發(fā)明的具體工作如下首先，需要為合成動畫準(zhǔn)備角色素材和運(yùn)動序列素材，所選角色素材必須符合特定的條件。對于運(yùn)動序列素材而言，本發(fā)明采用從運(yùn)動視頻上捕捉運(yùn)動序列的方法，提取過程中應(yīng)用了動漫標(biāo)注系統(tǒng)。提取得到的運(yùn)動序列可以反復(fù)應(yīng)用于角色動畫合成中。完成目標(biāo)角色素材和運(yùn)動序列素材的準(zhǔn)備后，即可以合成角色動畫。合成動畫的過程在動畫合成系統(tǒng)上進(jìn)行。當(dāng)角色素材導(dǎo)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)先對素材進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理過程包括提取角色輪廓(如圖8 (b)所示對造型提取邊緣效果)、計(jì)算角色的輪廓閉包(如圖c所示為造型構(gòu)建的原始變網(wǎng)格)。合成過程中還需要選擇合適的運(yùn)動序列。為了讓角色造型能夠綁定運(yùn)動骨架，動畫合成系統(tǒng)提供了設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)的功能。設(shè)定的關(guān)鍵控制點(diǎn)(如圖(d)所示為造型設(shè)定關(guān)鍵點(diǎn))將與造型輪廓上的關(guān)鍵頂點(diǎn)集合一起，作為構(gòu)建形變網(wǎng)格過程的約束條件?；谧杂尚巫兊募夹g(shù)原理，調(diào)整關(guān)鍵控制點(diǎn)的位置將使得造型發(fā)生形變。動作的產(chǎn)生可以看作是連續(xù)形變的結(jié)果。為此，本發(fā)明需要為關(guān)鍵控制點(diǎn)和運(yùn)動骨架上的關(guān)節(jié)點(diǎn)建立映射關(guān)系(如圖(f)所示，造型關(guān)鍵點(diǎn)與骨架關(guān)節(jié)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系)。動畫合成系統(tǒng)中提供了綁定關(guān)節(jié)點(diǎn)的交互操作功能(如圖8 (e)所示為造型綁定的目標(biāo)骨架)。綁定后的關(guān)鍵控制點(diǎn)在運(yùn)動骨架的帶動下(如圖8 (g)所示造型綁定骨架后的形變結(jié)果)，不斷地產(chǎn)生位移，從而實(shí)現(xiàn)了造型運(yùn)動的效果(如圖9 (h)至(S)所示，造型在運(yùn)動序列驅(qū)動下產(chǎn)生的運(yùn)動效果)。然而，簡單的合成操作后所得的結(jié)果往往不盡如人意。因此，動畫合成系統(tǒng)滿足了用戶對合成動畫進(jìn)行微調(diào)的需求，用戶可以應(yīng)用此功能調(diào)整關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置和層深度，優(yōu)化合成的動畫效果。該技術(shù)的優(yōu)勢在于
1、在創(chuàng)作效率上得到了很大的提高，用戶只需要為角色造型設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)，綁定運(yùn)動骨架，通過復(fù)用運(yùn)動元素，即可輕松地賦予動漫角色任何運(yùn)動，大大簡化了動畫合成的操作流程，減少重復(fù)創(chuàng)作的開銷；
2、支持復(fù)雜的骨骼運(yùn)動，使得生成的動畫相對于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)作的剛性變化更為自然；
3、相比傳統(tǒng)骨骼動畫，該技術(shù)降低了對角色造型的要求，普通的單幀角色圖像都可以作為原始的造型素材。此外，基于自由形變技術(shù)的動畫合成效果亦明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的骨骼動畫。
權(quán)利要求
1.一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于包括步驟I:選取角色素材和運(yùn)動序列素材，其中角色素材背景色單一且角色單一，運(yùn)動序列素材是二維骨架模型的姿態(tài)序列；步驟2 :對選取的角色素材進(jìn)行預(yù)處理操作；步驟3 :為角色造型綁定運(yùn)動序列，合成角色動畫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于所述的運(yùn)動序列目標(biāo)素材從運(yùn)動視頻中提取。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于所述的提取過程應(yīng)用動漫標(biāo)注系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于所述的預(yù)處理操作的具體流程如下1)從角色素材提取角色輪廓線；2)根據(jù)取得的角色輪廓線，計(jì)算角色的輪廓閉包獲得輪廓上關(guān)鍵的頂點(diǎn)集合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于步驟3 具體流程如下1)調(diào)整運(yùn)動骨架模型的大小，使其符合角色造型的大??；2)把角色造型上的各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)綁定到運(yùn)動骨架模型上的關(guān)節(jié)點(diǎn)；3)由這些關(guān)節(jié)點(diǎn)生成形變網(wǎng)格。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于還包括步驟4 :對合成后的動畫進(jìn)行微調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，其特征在于步驟4 的包括1)調(diào)整運(yùn)動序列上任意幀的任一關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置，調(diào)整后將重新合成動漫角色在該幀的姿態(tài)；2)調(diào)整各關(guān)節(jié)點(diǎn)的相對深度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于運(yùn)動元素復(fù)用的二維動畫合成方法，步驟1選取角色素材和運(yùn)動序列素材，其中角色素材背景色單一且角色單一，運(yùn)動序列素材是二維骨架模型的姿態(tài)序列；步驟2對選取的角色素材進(jìn)行預(yù)處理操作；步驟3為角色造型綁定運(yùn)動序列，合成角色動畫。本發(fā)明在創(chuàng)作效率上得到了很大的提高，用戶只需要為角色造型設(shè)定關(guān)鍵控制點(diǎn)，綁定運(yùn)動骨架，通過復(fù)用運(yùn)動元素，即可輕松地賦予動漫角色任何運(yùn)動，大大簡化了動畫合成的操作流程，減少重復(fù)創(chuàng)作的開銷；支持復(fù)雜的骨骼運(yùn)動，使得生成的動畫相對于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)作的剛性變化更為自然。
文檔編號G06T13/80GK102609970SQ20111042858
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者何嘉杰, 朝紅陽, 楊銘, 林倞 申請人:中山大學(xué)