專利名稱：多點(diǎn)偏移的采樣變形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)一般地涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，更具體地涉及在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中計(jì)算機(jī)生成人物上的皮膚變形。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫領(lǐng)域中，通常使用覆蓋有皮膚層的骨架結(jié)構(gòu)建模計(jì)算機(jī)生成人物。美術(shù)師通過在骨架結(jié)構(gòu)中的骨骼和關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可達(dá)到動(dòng)畫的視覺效果。覆蓋骨架結(jié)構(gòu)的皮膚層響應(yīng)于骨架結(jié)構(gòu)的運(yùn)行移動(dòng)或變形，并將視覺上可信的外觀賦予計(jì)算機(jī)生成的人物。骨架結(jié)構(gòu)和皮膚變形到動(dòng)畫計(jì)算機(jī)生成人物的使用比例如生成動(dòng)畫的多個(gè)獨(dú)立繪圖的使用更有計(jì)算效率。由于計(jì)算機(jī)生成人物的皮膚層為計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的觀眾表面上可見，產(chǎn)生令人信服的皮膚變形的有效變形技術(shù)是所需的。例如，如果美術(shù)師選擇彎曲計(jì)算機(jī)生成人物的肘部，期望的是，使用來自美術(shù)師的最小輸入和通過使用最小計(jì)算資源變形在二頭肌處具有栩栩如生隆起的皮膚層。傳統(tǒng)變形技術(shù)由美術(shù)師使用以產(chǎn)生皮膚變形。然而一種傳統(tǒng)變形技術(shù)可能需要來自美術(shù)師的顯著輸入，在其變?yōu)榭膳渲靡援a(chǎn)生皮膚變形前。例如，被稱為骨架子空間變形(SSD)的傳統(tǒng)變形技術(shù)需要美術(shù)師在皮膚變形之前識(shí)別和分配數(shù)值加權(quán)到骨架結(jié)構(gòu)的各部分。分配多個(gè)數(shù)值加權(quán)到骨架部分(如，頭頂皮膚)的過程，被稱為“重畫”，是耗時(shí)的，尤其對(duì)于顯示出頻繁和/或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的皮膚區(qū)域。另外，美術(shù)師可能實(shí)施用于傳統(tǒng)變形技術(shù)的重畫僅僅用于發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的變形技術(shù)產(chǎn)生了視覺上難以令人信服的皮膚變形。例如，傳統(tǒng)的變形技術(shù)，包括SSD，可能產(chǎn)生顯示了彎曲肘部周圍的皮膚的壓碎或收縮的皮膚變形，如圖2A和2B中分別所述。值得注意的是，美術(shù)師可能不得不重新實(shí)施重畫過程以改善視覺上難以令人信服的變形。而且，美術(shù)師可能采取在骨架結(jié)構(gòu)和最終皮膚之間的多個(gè)皮膚層的變形以改善變形。此外，美術(shù)師可能重新使用另一種傳統(tǒng)變形技術(shù)來實(shí)施變形過程。這些選項(xiàng)耗費(fèi)時(shí)間和/或在計(jì)算上是昂貴的。傳統(tǒng)的變形技術(shù)也可能無法提供增強(qiáng)皮膚變形的真實(shí)感的藝術(shù)控制。例如，傳統(tǒng)的變形技術(shù)可能會(huì)失敗于響應(yīng)彎曲肘部產(chǎn)生足夠鼓脹的二頭肌。為了將鼓脹引入到皮膚層中，使用傳統(tǒng)的變形技術(shù)的美術(shù)師可能會(huì)引入不允許在變形過程期間進(jìn)入定義容量的皮膚變形的體積約束(如，限制)。然而，容量限制的引人對(duì)于美術(shù)師來說耗費(fèi)時(shí)間和/或在計(jì)算上是昂貴的
發(fā)明內(nèi)容
在一實(shí)施方案中，通過訪問包括具有連接在一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)處的多個(gè)骨骼的骨架的模型，變形計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的模型的皮膚。所述一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)中的一個(gè)關(guān)節(jié)與第一局部坐標(biāo)系相關(guān)。也訪問用戶選擇的一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)。每一個(gè)控制點(diǎn)與第二局部坐標(biāo)系相關(guān)。也訪問頭頂皮膚。所述頭頂皮膚表示了在皮膚上的位置，所述頭頂皮膚與位置矢量相關(guān)。也訪問用戶選擇的加權(quán)策略，使用所選的加權(quán)策略和所選的控制點(diǎn)確定頭頂皮膚的新的位置矢量?？梢詫㈩^頂皮膚的新的位置矢量存入存儲(chǔ)器。在一實(shí)施方案中，頭頂皮膚的新的位置矢量取決于使用頭頂皮膚和所選加權(quán)策略對(duì)控制點(diǎn)子集的識(shí)別，確定了在識(shí)別的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)的數(shù)字系數(shù)，使用頭頂皮膚的位置矢量，在識(shí)別的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)的位置矢量，和所選加權(quán)策略。使用與識(shí)別的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)相關(guān)的局部坐標(biāo)系和加權(quán)策略確定偏移矢量。在一些實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的位置矢量在確定頭頂皮膚的新的位置矢量之前將改變。在一些實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的局部坐標(biāo)系在確定頭頂皮膚的新的位置矢量之前將改變。在一些實(shí)施方案中，計(jì)算在頭頂皮膚的位置矢量和頭頂皮膚的新的位置矢量之間的差，接收用戶選擇的比例因子，基于接收到的比例因子，計(jì)算的差，和頭頂皮膚的位置矢量和頭頂皮膚的新的位置矢量的至少一個(gè)確定頭頂皮膚的另一位置矢量。


圖1是描繪使用多點(diǎn)偏移采樣(MOS)變形系統(tǒng)的實(shí)施方案產(chǎn)生示范性動(dòng)畫人物的屏幕視圖。圖2A-B是描繪使用相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生皮膚變形的屏幕視圖。圖3A-C和3E-F是描述使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案產(chǎn)生皮膚變形的屏幕視圖。圖3D是描繪使用相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生皮膚變形的屏幕視圖。圖4是描繪用于MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案中的示范性過程的流程圖。圖5A是描述了初始姿勢(shì)中的計(jì)算機(jī)生成人物的正視圖。圖5B是描述了初始姿勢(shì)中的計(jì)算機(jī)生成人物一部分的特寫視圖。圖6A是描繪了最終姿勢(shì)中的計(jì)算機(jī)生成人物的正視圖。圖6B是描述了最終姿勢(shì)中的計(jì)算機(jī)生成人物一部分的特寫視圖。圖7是描繪了最初姿勢(shì)中計(jì)算機(jī)生成人物一部分的特寫視圖。圖8是描繪了用于MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案中的另一示范性過程的流程圖。圖9是描繪了最終姿勢(shì)中計(jì)算機(jī)生成人物一部分的特寫視圖。圖10A-E是描繪了使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案產(chǎn)生的皮膚變形的屏幕視圖。圖1lA-B是描繪了使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案產(chǎn)生的皮膚變形的屏幕視圖。圖12是描繪了示范性變形系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式以下說明闡述了示范性方法，參數(shù)等。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這樣的說明不打算作為本發(fā)明的范圍的限制，而是替換地被提供作為示范性實(shí)施方案的說明。3.概沭
圖1描繪了示范性計(jì)算機(jī)生成的人物，老虎100，處于三個(gè)姿勢(shì)中。使用此處所述的多點(diǎn)偏移采樣(MOS)變形系統(tǒng)的實(shí)施方案可以產(chǎn)生老虎100的皮膚層。例如，使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案可以產(chǎn)生在老虎100的腹部區(qū)域101和二頭肌區(qū)域122處的膨脹皮膚。另外，使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案也可以產(chǎn)生彎曲的背部區(qū)域111和肩部區(qū)域121。為了清楚和方便，可以參照動(dòng)畫類似老虎100的計(jì)算機(jī)生成人物說明MOS變形系統(tǒng)的示范性實(shí)施方案。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，MOS變形系統(tǒng)可以用于不同計(jì)算機(jī)生成人物。例如，使用MOS變形系統(tǒng)產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)生成人物可以表示動(dòng)畫或非動(dòng)畫，真實(shí)或想象的對(duì)象。同樣，用于MOS變形系統(tǒng)的骨架結(jié)構(gòu)可能解剖學(xué)上正確或解剖學(xué)上不正確。如此處所用的一樣，“皮膚”可能涉及用于計(jì)算機(jī)生成人物的多層覆蓋。例如，“皮膚”可能涉及老虎的毛茸茸皮膚。“皮膚”也可能包括老虎所披的衣服。此處所述的實(shí)施方案和實(shí)施例因而不打算限制MOS變形系統(tǒng)的應(yīng)用。圖3A-3F提供了被稱為骨架子空間變形(SSD)的傳統(tǒng)變形技術(shù)產(chǎn)生的示范性皮膚層和使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案產(chǎn)生的皮膚層的對(duì)比。圖3A描繪了在初始姿勢(shì)中由骨骼311-312和關(guān)節(jié)315-317構(gòu)成的骨架結(jié)構(gòu)310。圖3B描繪了在最終姿勢(shì)中對(duì)應(yīng)于骨架結(jié)構(gòu)310 (圖3A)的骨架結(jié)構(gòu)320。骨架結(jié)構(gòu)310 (初始姿勢(shì))到骨架結(jié)構(gòu)320 (最終姿勢(shì))的移動(dòng)可以由美術(shù)師配置。圖3C描繪了覆蓋有骨架結(jié)構(gòu)310的皮膚層331。為了簡便，皮膚層331可以具有圓柱形，并可以由使用傳統(tǒng)變形過程(如SSD)來產(chǎn)生。圖3D描述了可以基于骨架結(jié)構(gòu)310到骨架結(jié)構(gòu)320的移動(dòng)使用傳統(tǒng)變形技術(shù)(如SSD)產(chǎn)生的皮膚層341。值得注意的是，皮膚層341包括接近皮膚區(qū)域342的容量的減少。圖3E描繪了可以使用MOS變形系統(tǒng)產(chǎn)生的皮膚層351。對(duì)比于圖3D所示的變形，皮膚351不包括接近皮膚區(qū)域352的容量上的任意可察覺的減少。接近皮膚區(qū)域342的容量上的減少(圖3D)可能使得皮膚層341表現(xiàn)為對(duì)觀眾視覺上難以令人信服。例如，如果皮膚層341表示動(dòng)畫老虎的尾部，接近皮膚區(qū)域342的容量上的減少可能使得老虎尾部表現(xiàn)出擠壓或彎曲并因而缺乏真實(shí)性。與此相反，使用MOS變形系統(tǒng)實(shí)施方案產(chǎn)生的皮膚層351 (圖3E)表現(xiàn)出美的曲線并更好地類似于現(xiàn)實(shí)老虎的尾部。MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案也運(yùn)行美術(shù)師使用二次操作調(diào)節(jié)皮膚變形的視覺表現(xiàn)，如隆起，滑動(dòng)，縮放和扭曲操作?？梢詫?shí)施二次操作以產(chǎn)生視覺上令人信服的皮膚變形。例如，骨架結(jié)構(gòu)320(圖3B)可被用于建模替代老虎尾部的胖乎乎計(jì)算機(jī)生成人物的手臂。由于人物是胖乎乎的，可能期望的是，產(chǎn)生在暗示底層脂肪組織的人物皮膚中的夸張的隆起。圖3F描繪了使用MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案產(chǎn)生的皮膚361，并包括暗示脂肪組織的隆起362。因而，尋找動(dòng)畫胖乎乎人物的美術(shù)師可能相對(duì)于皮膚層351 (無需二次操作產(chǎn)生)偏好皮膚層361 (使用二次操作產(chǎn)生)。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意到，圖3E和3F表示MOS變形系統(tǒng)的附加特征。有時(shí)，美術(shù)師可以產(chǎn)生多種皮膚變形(如圖3D，3E和3F)以識(shí)別用于特定人物的視覺上最令人信服的皮膚變形(如圖3F)。使用傳統(tǒng)變形技術(shù)產(chǎn)生多種皮膚變形的過程可能必需多輪費(fèi)時(shí)的重畫。因此，在圖3D-3F所示的用以產(chǎn)生皮膚層341，351和361的傳統(tǒng)變形技術(shù)的重復(fù)應(yīng)用可能需要顯著的美術(shù)師時(shí)間。與此相反，MOS變形系統(tǒng)的實(shí)施方案允許美術(shù)師重畫過程部分自動(dòng)化，據(jù)此允許美術(shù)師基于相同的底層配置產(chǎn)生多層皮膚變形。MOS變形系統(tǒng)產(chǎn)生視覺上令人信服的皮膚變形和通過重畫策略的使用產(chǎn)生多層皮膚變形的能力以下以其他具體內(nèi)容被討論。4.示范件MOS奪形討稈圖4描繪了使用MOS變形系統(tǒng)變形計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的皮膚層的示范性過程400。MOS變形過程400之前可能進(jìn)行其他計(jì)算機(jī)動(dòng)畫過程。例如，在先前過程中可以創(chuàng)建計(jì)算機(jī)生成人物的骨架。MOS變形過程400之后也可能進(jìn)行其他計(jì)算機(jī)動(dòng)畫過程。例如，一旦計(jì)算機(jī)生成人物的皮膚層被使用MOS變形過程400變形，后續(xù)過程可以在變形皮膚上創(chuàng)建皮膚附加特征。在步驟410處，MOS變形過程400訪問骨架結(jié)構(gòu)。一般地，計(jì)算機(jī)生成人物的模型的骨架結(jié)構(gòu)包括多個(gè)連接在關(guān)節(jié)處的骨骼。例如，圖5A描繪了初始姿勢(shì)中的示范性計(jì)算機(jī)生成人物501。可以使用包括由關(guān)節(jié)510-512所定義的骨骼530-540的骨架結(jié)構(gòu)建模計(jì)算機(jī)生成人物501。骨骼可以選擇或移動(dòng)在關(guān)節(jié)周圍。例如，骨骼537可以旋轉(zhuǎn)在關(guān)節(jié)518周圍。骨架結(jié)構(gòu)可以被用于說明計(jì)算機(jī)生成人物501的移動(dòng)和皮膚層。圖5B以其他具體內(nèi)容描繪了計(jì)算機(jī)生成人物501的左手臂部分。描繪的左手臂部分由包括骨骼535-537和關(guān)節(jié)516-519的骨架結(jié)構(gòu)503所表示。皮膚層560和570覆蓋了計(jì)算機(jī)生成人物501的左手臂部分。骨架結(jié)構(gòu)的每一個(gè)關(guān)節(jié)可以關(guān)聯(lián)于位置矢量和局部坐標(biāo)系。位置矢量表示關(guān)節(jié)的位置，局部坐標(biāo)系說明了固定點(diǎn)周圍關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)?？墒褂糜杀硎境删仃嚵械娜齻€(gè)矢量構(gòu)成的3x3矩陣來說明局部坐標(biāo)系。每一個(gè)矢量指示了在三個(gè)正交方向之一周圍關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)，如在X-，y_和Z-軸周圍的旋轉(zhuǎn)?？墒褂妙^頂皮膚定義皮膚層560和570，頭頂皮膚輪流可被 相對(duì)于骨架結(jié)構(gòu)503的特征來定義。例如，皮膚層560和57-可由頭頂皮膚561和571所定義，其輪流由骨架結(jié)構(gòu)503的關(guān)節(jié)516-519的位置所定義。頭頂皮膚可能定位于，鄰近于或不然關(guān)聯(lián)于計(jì)算機(jī)生成人物的皮膚層的渲染。圖6A描繪了最終姿勢(shì)中的計(jì)算機(jī)生成人物601。在最終姿勢(shì)中，計(jì)算機(jī)生成人物601的左手臂部分向上抬起并向內(nèi)彎曲。如圖5A和6A所述的姿勢(shì)中的改變可能是由美術(shù)師通過動(dòng)畫系統(tǒng)實(shí)施的變形結(jié)果。如圖6B中進(jìn)一步具體所示，骨架結(jié)構(gòu)602的骨骼636-637和關(guān)節(jié)618-619已經(jīng)在最終姿勢(shì)中的關(guān)節(jié)617周圍旋轉(zhuǎn)。骨骼637和關(guān)節(jié)619也已經(jīng)旋轉(zhuǎn)在關(guān)節(jié)618周圍。而且，頭頂皮膚661和671已經(jīng)改變了位置，因而，皮膚層660和670每一個(gè)具有不同于皮膚層560和570 (圖5B)的形狀和位置。如以下將更具體地說明一樣，MOS變形過程400(圖4)可被用于確定在計(jì)算機(jī)生成人物的最終姿勢(shì)中頭頂皮膚(如頭頂皮膚661)的新的位置矢量。因?yàn)榭梢允褂枚喾N頭頂皮膚產(chǎn)生計(jì)算機(jī)生成人物的皮膚層，MOS變形過程400 (圖4)可被重復(fù)使用以確定與計(jì)算機(jī)生成人物相關(guān)的附加頭頂皮膚的移動(dòng)。讓Vi表示用于最終姿勢(shì)中計(jì)算機(jī)生成人物的頭頂皮膚“i”的位置矢量。MOS變形過程400(圖4)可以開始于EQ.1，其關(guān)聯(lián)于以上討論的骨架子空間變形(SSD)技術(shù)。Vy = Σ(EQ.1)其中a(b+l)數(shù)量的關(guān)節(jié)可能影響Vi, 可能是表示在初始姿勢(shì)中頭頂皮膚的位置的矢量， .可能是表示在初始姿勢(shì)中ith關(guān)節(jié)的局部坐標(biāo)系的矩陣，Ti可能是表示在最終姿勢(shì)中ith關(guān)節(jié)的局部坐標(biāo)系的矩陣，Wi可能是與ith關(guān)節(jié)相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。MOS變形過程400 (圖4)確定了用于初始姿勢(shì)中所有關(guān)節(jié)的單個(gè)偏移5。單個(gè)偏移d的確定減少了在EQ.1求解期間可能不得不被實(shí)施的的逆矩陣的數(shù)量。讓用于在初始姿勢(shì)中的單個(gè)關(guān)節(jié)(如ith關(guān)節(jié))的偏移被表示為:
權(quán)利要求
1.一種用于變形計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的模型的皮膚的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法，所述方法包括: 訪問所述模型，其中所述模型包括具有被連接在一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)處的多個(gè)骨骼的骨架，其中所述一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)與第一局部坐標(biāo)系相關(guān)； 訪問一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的用戶選擇，其中每一個(gè)控制點(diǎn)與第二局部坐標(biāo)系相關(guān)； 訪問頭頂皮膚，其中所述頭頂皮膚表示在皮膚上的位置和與位置矢量相關(guān)的頭頂皮膚； 訪問加權(quán)策略的用戶選擇； 使用所選加權(quán)策略和所選控制點(diǎn)確定頭頂皮膚的新的位置矢量；和 存儲(chǔ)所述頭頂皮膚的新的位置矢量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定頭頂皮膚的新的位置矢量包括: 使用所述頭頂皮膚和所述選擇的加權(quán)策略識(shí)別所述控制點(diǎn)的子集； 使用所述頭頂皮膚的位置矢量，在識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中的每一個(gè)控制點(diǎn)的位置矢量，和所選加權(quán)策略，確定在識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)的多個(gè)系數(shù)；和 使用與識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)相關(guān)的局部坐標(biāo)系和所述加權(quán)系數(shù)確定偏移矢量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中: 將加權(quán)策略表示為幾何函數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中: 所述幾何函數(shù)與B樣本函數(shù)相關(guān)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中: 所述幾何函數(shù)與Catmull-Clark函數(shù)相關(guān)。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中: 所述第一局部坐標(biāo)系和所述第二局部坐標(biāo)系相同。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中: 所述第一局部坐標(biāo)系和所述第二局部坐標(biāo)系不同。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中: 在動(dòng)畫期間，在所述頭頂皮膚的新位置矢量處，顯示所述計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的皮膚部分。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的位置矢量在確定頭頂皮膚的新位置矢量之前即將改變。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的局部坐標(biāo)系在確定頭頂皮膚的新位置矢量之前即將改變。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 計(jì)算在所述頭頂皮膚的位置矢量和所述頭頂皮膚的新位置矢量之間的差； 接收縮放因子的用戶選擇；和 基于接收到的縮放因子， 計(jì)算的差，和所述頭頂皮膚的位置矢量和所述頭頂皮膚的新位置矢量的至少一個(gè)，確定所述頭頂皮膚的另一位置矢量。
12.—種具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于變形計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的模型的皮膚的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令用于: 訪問所述模型，其中所述模型包括具有被連接在一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)處的多個(gè)骨骼的骨架，其中所述一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)與第一局部坐標(biāo)系相關(guān)； 訪問一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的用戶選擇，其中每一個(gè)控制點(diǎn)與第二局部坐標(biāo)系相關(guān)； 訪問頭頂皮膚，其中所述頭頂皮膚表示在皮膚上的位置和與位置矢量相關(guān)的頭頂皮膚； 訪問加權(quán)策略的用戶選擇； 使用所選加權(quán)策略和所選控制點(diǎn)確定頭頂皮膚的新的位置矢量；和 存儲(chǔ)所述頭頂皮膚的新的位置矢量。
13.如權(quán)利要求12所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述確定頭頂皮膚的新的位置矢量包括: 使用所述頭頂皮膚和所述選擇的加權(quán)策略識(shí)別所述控制點(diǎn)的子集； 使用所述頭頂皮膚的位置矢量，在識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中的每一個(gè)控制點(diǎn)的位置矢量，和所選加權(quán)策略，確定在識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)的多個(gè)系數(shù)；和 使用與識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)相關(guān)的局部坐標(biāo)系和所述加權(quán)系數(shù)確定偏移矢量。
14.如權(quán)利要求13所 述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 將加權(quán)策略表示為幾何函數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 所述幾何函數(shù)與B樣本函數(shù)相關(guān)。
16.如權(quán)利要求14所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 所述幾何函數(shù)與Catmull-Clark函數(shù)相關(guān)。
17.如權(quán)利要求13所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 所述第一局部坐標(biāo)系和所述第二局部坐標(biāo)系相同。
18.如權(quán)利要求13所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 所述第一局部坐標(biāo)系和所述第二局部坐標(biāo)系不同。
19.如權(quán)利要求12所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 在動(dòng)畫期間，在所述頭頂皮膚的新位置矢量處，顯示所述計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的皮膚部分。
20.如權(quán)利要求12所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的位置矢量在確定頭頂皮膚的新位置矢量之前即將改變。
21.如權(quán)利要求12所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的局部坐標(biāo)系在確定頭頂皮膚的新位置矢量之前即將改變。
22.如權(quán)利要求12所述的永久性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，進(jìn)一步包括指令用于: 計(jì)算在所述頭頂皮膚的位置矢量和所述頭頂皮膚的新位置矢量之間的差； 接收縮放因子的用戶選擇；和 基于接收到的縮放因子，計(jì)算的差，和所述頭頂皮膚的位置矢量和所述頭頂皮膚的新位置矢量的至少一個(gè)，確定所述頭頂皮膚的另一位置矢量。
23.一種用于變形計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的模型的皮膚的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 服務(wù)器，配置用于: 訪問所述模型，其中所述模型包括具有被連接在一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)處的多個(gè)骨骼的骨架，其中所述一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)與第一局部坐標(biāo)系相關(guān)； 訪問一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的用戶選擇，其中每一個(gè)控制點(diǎn)與第二局部坐標(biāo)系相關(guān)； 訪問頭頂皮膚，其中所述頭頂皮膚表示在皮膚上的位置和與位置矢量相關(guān)的頭頂皮膚； 訪問加權(quán)策略的用戶選擇； 使用所選加權(quán)策略和所選控制點(diǎn)確定頭頂皮膚的新的位置矢量；和 存儲(chǔ)所述頭頂皮膚的新的位置矢量。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述確定頭頂皮膚的新的位置矢量包括: 使用所述頭頂皮膚和所述選擇的加權(quán)策略識(shí)別所述控制點(diǎn)的子集； 使用所述頭頂皮膚的位置矢量，在識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中的每一個(gè)控制點(diǎn)的位置矢量，和所選加權(quán)策略，確定在識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)的多個(gè)系數(shù)；和 使用與識(shí)別出的控制點(diǎn)子集中每一個(gè)控制點(diǎn)相關(guān)的局部坐標(biāo)系和所述加權(quán)系數(shù)確定偏移矢量。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中: 將加權(quán)策略表示為幾 何函數(shù)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中: 所述幾何函數(shù)與B樣本函數(shù)相關(guān)。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中: 所述幾何函數(shù)與Catmull-Clark函數(shù)相關(guān)。
28.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一局部坐標(biāo)系和所述第二局部坐標(biāo)系相同。
29.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一局部坐標(biāo)系和所述第二局部坐標(biāo)系不同。
30.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中: 在動(dòng)畫期間，在所述頭頂皮膚的新位置矢量處，顯示所述計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物的皮膚部分。
31.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的位置矢量在確定頭頂皮膚的新位置矢量之前即將改變。
32.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)的控制點(diǎn)的局部坐標(biāo)系在確定頭頂皮膚的新位置矢量之前即將改變。
33.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 計(jì)算在所述頭頂皮膚的位置矢量和所述頭頂皮膚的新位置矢量之間的差； 接收縮放因子的用戶選擇；和 基于接收到的縮放因子，計(jì)算的差，和所述頭頂皮膚的位置矢量和所述頭頂皮膚的新位置矢量的至少一個(gè)，確定所述頭頂皮膚的另一位置矢量。
全文摘要
本發(fā)明為多點(diǎn)偏移的采樣變形，公開了一種用于計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的皮膚變形系統(tǒng)。所述皮膚變形系統(tǒng)訪問計(jì)算機(jī)生成人物的骨架結(jié)構(gòu)，訪問可能影響皮膚變形的骨架結(jié)構(gòu)的特征的用戶識(shí)別。所述系統(tǒng)也訪問加權(quán)策略的用戶識(shí)別。使用識(shí)別的加權(quán)策略和識(shí)別的骨架結(jié)構(gòu)特征，所述皮膚變形系統(tǒng)確定了用戶所識(shí)別的每一個(gè)特征可能影響到計(jì)算機(jī)生成人物皮膚變形的程度。所述皮膚變形系統(tǒng)可能并入二次操作，包括到皮膚變形中的隆起，滑動(dòng)，縮放和扭曲?？梢杂善つw變形系統(tǒng)存儲(chǔ)與變形皮膚相關(guān)的信息使得所述信息可以被用于產(chǎn)生用于觀眾的視覺圖像。
文檔編號(hào)G06T13/40GK103198507SQ20121036965
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月7日
發(fā)明者P·C·迪洛倫佐, M·C·龔, A·D·格雷戈里 申請(qǐng)人:夢(mèng)工廠動(dòng)畫公司