本技術(shù)屬于動(dòng)作捕捉領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬對象模型生成方法和虛擬對象模型生成裝置。

背景技術(shù)：

1、在動(dòng)作捕捉的應(yīng)用場景下，相關(guān)技術(shù)中主要包括如下兩種實(shí)現(xiàn)方式：一是采集傳感器信息并離線生成骨骼動(dòng)畫數(shù)據(jù)，用于3d游戲或影視中，二是實(shí)時(shí)采集傳感器信息投射到骨骼中用于直播等情況。然而，以上方法均需在操作者身上綁定較多的動(dòng)捕傳感器，當(dāng)所綁定的動(dòng)捕傳感器數(shù)量較少時(shí)，將極大地影響最終所建立的骨骼姿勢的精準(zhǔn)性，且實(shí)時(shí)性較差；除此之外，以上方法也無法應(yīng)用于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(extended?reality，xr)等無法穿戴較多的動(dòng)捕傳感器的場景，影響操作者沉浸式體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本技術(shù)提出一種虛擬對象模型生成方法和虛擬對象模型生成裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)由少量的傳感器信息同時(shí)實(shí)時(shí)且精準(zhǔn)的獲得虛擬世界中對應(yīng)的骨骼姿勢信息，適用于xr場景，有助于提高玩家的沉浸式體驗(yàn)。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種虛擬對象模型生成方法，該方法包括：

3、獲取目標(biāo)對象在執(zhí)行目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作的情況下，所述目標(biāo)對象的多個(gè)關(guān)節(jié)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息；

4、基于所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息，確定預(yù)校準(zhǔn)信息；

5、基于所述預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型。

6、根據(jù)本技術(shù)的虛擬對象模型生成方法，通過使目標(biāo)對象在執(zhí)行目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作以采集標(biāo)準(zhǔn)位姿信息，然后基于采集的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息確定預(yù)校準(zhǔn)信息，基于預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型構(gòu)建目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型，能夠?qū)崿F(xiàn)由少量的傳感器信息同時(shí)實(shí)時(shí)且精準(zhǔn)的獲得虛擬世界中對應(yīng)的骨骼姿勢信息，適用于xr場景，有助于提高玩家的沉浸式體驗(yàn)。

7、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述基于所述預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型，包括：

8、基于所述預(yù)校準(zhǔn)信息校準(zhǔn)所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)對象對應(yīng)的第一骨骼模型；

9、采用所述動(dòng)作捕捉算法處理所述第一骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)骨骼模型。

10、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述采用所述動(dòng)作捕捉算法處理所述第一骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)骨骼模型，包括：

11、采用所述動(dòng)作捕捉算法處理所述第一骨骼模型，構(gòu)建第二骨骼模型；

12、采用全身逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)算法優(yōu)化所述第二骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)骨骼模型。

13、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述采用全身逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)算法優(yōu)化所述第二骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)骨骼模型，包括：

14、獲取所述多個(gè)關(guān)節(jié)中目標(biāo)關(guān)節(jié)對應(yīng)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征；

15、基于所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，采用所述全身逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)算法優(yōu)化所述第二骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)骨骼模型。

16、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述采用所述動(dòng)作捕捉算法處理所述第一骨骼模型，構(gòu)建第二骨骼模型，包括：

17、基于所述多個(gè)關(guān)節(jié)中目標(biāo)關(guān)節(jié)的類型，采用與所述類型對應(yīng)的動(dòng)作捕捉算法構(gòu)建所述目標(biāo)關(guān)節(jié)對應(yīng)的第一子模型；

18、將所述目標(biāo)關(guān)節(jié)對應(yīng)的實(shí)時(shí)位姿信息與所述目標(biāo)關(guān)節(jié)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息進(jìn)行映射，構(gòu)建與所述目標(biāo)關(guān)節(jié)關(guān)聯(lián)的其他關(guān)節(jié)對應(yīng)的第二子模型；所述其他關(guān)節(jié)為除所述多個(gè)關(guān)節(jié)外的其他關(guān)節(jié)；

19、融合所述第一子模型和所述第二子模型，得到所述第二骨骼模型。

20、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述基于所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息，確定預(yù)校準(zhǔn)信息，包括：

21、基于所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與所述標(biāo)準(zhǔn)信息，確定校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)對象與所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型之間的身高差異信息、所述目標(biāo)對象與所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型之間的腰部差異信息、在執(zhí)行所述目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作時(shí)所述目標(biāo)對象與所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型之間的手臂上各個(gè)骨骼點(diǎn)之間的距離信息以及所述目標(biāo)對象與所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型之間的脊椎骨骼點(diǎn)到手臂上各個(gè)骨骼點(diǎn)之間的距離信息中的至少一種；

22、基于采集器在采集所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息情況下，綁定所述關(guān)節(jié)的實(shí)際綁定位置與所述關(guān)節(jié)的實(shí)際骨骼點(diǎn)之間的空間偏移量，確定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)；

23、基于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和所述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)修正所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息，確定所述預(yù)校準(zhǔn)信息。

24、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)關(guān)節(jié)包括：頭部關(guān)節(jié)、手部關(guān)節(jié)、胳膊對應(yīng)關(guān)節(jié)、腰部關(guān)節(jié)、腿部對應(yīng)關(guān)節(jié)和腳部關(guān)節(jié)中的至少一種。

25、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，在所述基于所述預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型之后，所述方法還包括：

26、獲取所述目標(biāo)對象的所述多個(gè)關(guān)節(jié)對應(yīng)的實(shí)時(shí)位姿信息；

27、采用重定向算法處理所述實(shí)時(shí)位姿信息和所述目標(biāo)骨骼模型，獲取所述目標(biāo)對象對應(yīng)的實(shí)時(shí)姿態(tài)模型。

28、第二方面，本技術(shù)提供了一種虛擬對象模型生成裝置，該裝置包括：

29、第一處理模塊，用于獲取目標(biāo)對象在執(zhí)行目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作的情況下，所述目標(biāo)對象的多個(gè)關(guān)節(jié)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息；

30、第二處理模塊，用于基于所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息，確定預(yù)校準(zhǔn)信息；

31、第三處理模塊，用于基于所述預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理所述標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型，構(gòu)建所述目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型。

32、根據(jù)本技術(shù)的虛擬對象模型生成裝置，通過使目標(biāo)對象在執(zhí)行目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作以采集標(biāo)準(zhǔn)位姿信息，然后基于采集的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息確定預(yù)校準(zhǔn)信息，基于預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型構(gòu)建目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型，能夠?qū)崿F(xiàn)由少量的傳感器信息同時(shí)實(shí)時(shí)且精準(zhǔn)的獲得虛擬世界中對應(yīng)的骨骼姿勢信息，適用于xr場景，有助于提高玩家的沉浸式體驗(yàn)。

33、第三方面，本技術(shù)提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的虛擬對象模型生成方法。

34、第四方面，本技術(shù)提供了一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的虛擬對象模型生成方法。

35、第五方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的虛擬對象模型生成方法。

36、本技術(shù)實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果之一：

37、通過使目標(biāo)對象在執(zhí)行目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作以采集標(biāo)準(zhǔn)位姿信息，然后基于采集的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息確定預(yù)校準(zhǔn)信息，基于預(yù)校準(zhǔn)信息和動(dòng)作捕捉算法處理標(biāo)準(zhǔn)骨骼模型構(gòu)建目標(biāo)對象對應(yīng)的目標(biāo)骨骼模型，能夠?qū)崿F(xiàn)由少量的傳感器信息同時(shí)實(shí)時(shí)且精準(zhǔn)的獲得虛擬世界中對應(yīng)的骨骼姿勢信息，適用于xr場景，有助于提高玩家的沉浸式體驗(yàn)。

38、進(jìn)一步地，通過在結(jié)合逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)算法和預(yù)校準(zhǔn)信息還原得到第二骨骼模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性對特定的關(guān)節(jié)進(jìn)行特定優(yōu)化以得到目標(biāo)骨骼模型，能夠使得最終得到的目標(biāo)骨骼模型更加貼合目標(biāo)對象的骨骼特征，進(jìn)一步提高建模的準(zhǔn)確性和精確性。

39、更進(jìn)一步地，通過在結(jié)合全身逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)算法解算得到第二骨骼模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性對特定的關(guān)節(jié)進(jìn)行特定優(yōu)化以得到目標(biāo)骨骼模型，能夠使得最終得到的目標(biāo)骨骼模型更加貼合目標(biāo)對象的骨骼特征，進(jìn)一步提高建模的準(zhǔn)確性和精確性。

40、再進(jìn)一步地，通過在構(gòu)建得到目標(biāo)骨骼模型后，引入重定向算法處理實(shí)時(shí)位姿信息和目標(biāo)骨骼模型以推算得到目標(biāo)對象在執(zhí)行不同動(dòng)作時(shí)，在虛擬環(huán)境中對應(yīng)的姿勢結(jié)果，僅需實(shí)時(shí)獲取較少的骨骼點(diǎn)對應(yīng)的姿態(tài)信息即可進(jìn)行精準(zhǔn)的動(dòng)作捕捉，適用于xr場景，有助于提高玩家的沉浸式體驗(yàn)。

41、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實(shí)踐了解到。