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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开一种四足生物动画生成方法和系统。本发明通过输入模块、运动状态管理模块和动画生成模块，将四足生物骨骼按照运动层次划分为虚拟盆骨节点、足端‑腿部节点、虚拟盆骨‑脊柱节点，将四足生物全身运动学模拟拆分为多个子部分进行近似求解，得到四足生物各个部分的动画姿势，计算不同部分关键骨骼上的运动参数，综合各个部分生成匹配当前运动状态的全身姿势。本发明通过建立四足生物运动生成模型，有助于游戏中四足生物动画制作的快速开发。对于不同骨骼结构的四足生物，能够在短时间应用并预览动画效果。同时对动画师来说，通过调整相关运动参数，可以实时的直观看到步态、运动风格的变化效果，有助于动画设计师对动画风格的把控。

主权项：1.一种四足生物动画生成方法，其特征在于，包括如下步骤：S1对四足生物骨骼按照运动层次划分为虚拟盆骨节点、足端-腿部节点、虚拟盆骨-脊柱节点；所述虚拟盆骨节点代表与四足生物前后大腿根骨骼直接连接的脊柱骨骼；所述足端-腿部节点代表四足生物任意一条腿与地面接触的末端骨骼至该腿与虚拟盆骨直接连接的腿部根骨骼的骨骼链；所述虚拟盆骨-脊柱节点是由虚拟盆骨为端点与中间脊柱骨骼组成的骨骼链；S2根据虚拟环境中四足生物的位置信息确定虚拟盆骨初始姿势；根据用户输入的步态模式，计算四足生物的单个腿部摆动周期与每个关节的旋转角度；然后通过步态管理器控制多腿之间的相位差，从而表达不同步态；S3根据足端位置与虚拟环境的空间位置关系，通过逆向运动学算法迭代求解足端可达的最优腿部动画姿势，以保证腿部始终接触地面且不穿模；根据生物结构对足部膝关节进行旋转约束，对于拥有反关节的生物根据前后关节的旋转量限制中间骨骼的旋转区域，排除IK算法的多解性；S4在水平平面上根据四足生物模型的朝向旋转，计算各个脊椎的弯曲程度，如果当前旋转影响了虚拟盆骨节点，则需要对步态生成的目标点也应用相同旋转；确定前后腿部虚拟盆骨的竖直方向位置后，将前后两个虚拟盆骨节点作为曲线生成的端点，然后将每个虚拟盆骨受两条腿摆动方向的切线作为样条的端点的切线，最后使用Hermite样条曲线插值算法计算脊椎弯曲程度，最后将中间脊柱与曲线进行拟合以生成脊柱最终姿势；S5根据多级运动分层结构，计算不同部分应用于关键骨骼上的运动参数，综合步骤S2得到的用户输入与虚拟盆骨初始姿势和步骤S3得到的腿部动画姿势以及步骤S4得到的脊柱最终姿势生成匹配当前运动状态的全身姿势。

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百度查询： 浙江大学 一种四足生物动画生成方法及系统