CN104766370A - 建立人体模型的方法和装置 - Google Patents

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吕晟珉
覃兆梅
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Abstract

一种建立人体模型的方法和装置,其中,所述建立人体模型的方法包括:基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间;获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数;基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数;基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。本发明的建立的人体模型,过渡自然,失真小。

Description

建立人体模型的方法和装置
技术领域
本发明涉及图形处理领域,尤其涉及一种建立人体模型的方法和装置。
背景技术
随着互联网技术的发展,服装电子商务在近些年逐渐兴起。作为一种增强消费者购物体验的技术,虚拟试衣技术也从最初的二维平面试衣技术发展到了现在的三维试衣技术,虚拟试衣技术的逼真程度在逐渐提高。
传统的二维平面试衣技术中,采用固定的模特姿势,拍摄出所需的服饰照片,再使用图像处理的方法把服饰照片覆盖到模特照片上,以达到一定程度的互动体验。在上述的二维试衣技术中,通常采用拉伸图片的方法来适配用户身材。但是,其具有以下缺点:首先,作为二维展示形式,其只能单个或多个静态角度展示着装效果,不能进行全方位展示;其次,由于采用拉伸图像的方式来适配用户身材,只考虑二维的变换,必然导致服饰变形严重,美观度下降,不符合真实情况。
为解决以上问题,现有技术还提出了三维试衣技术,但大多采用固定模特的静态三维模型,为了获得较佳的试衣效果,其依然存在如何对人体模型进行调整的问题。
发明内容
本发明解决的问题是,如何获得失真较小的人体模型。
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种建立人体模型的方法,所述方法包括:提供基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间;获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数;基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数;基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。
可选地,所述基础人体模型、所述第一人体模型和所述第二人体模型均包括骨骼和与所述骨骼联动的人体外形网格。
可选地,所述第一调整参数包括从所述基础人体模型到所述第一人体模型的第一骨骼变化量和第一人体外形网格变化量;所述第二调整参数包括从所述基础人体模型到所述第二人体模型的第二骨骼变化量和第二人体外形网格变化量。
可选地,基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数包括:确定第三骨骼变化量,所述第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间;基于所述第三骨骼变化量和预设插值函数确定第三人体外形网格变化量,所述第三人体外形网格变化量介于所述第一人体外形网格变化量和第二人体外形网格变化量之间,所述第三骨骼变化量和所述第三人体外形网格变化量构成所述第三调整参数。
可选地,所述第三骨骼变化量根据用户输入指令确定。
可选地,所述人体特征包括腹部的大小,胸部的大小,身材的胖瘦或身材的高矮。
可选地,获得所述第三人体模型采用网格变形技术。
对应地,本发明一种建立人体模型的装置,所述装置包括:输入单元,适于接收基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间;极端调整参数获取单元,适于获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数;插值计算单元,适于基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数;模型建立单元,适于基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。
可选地,所述基础人体模型、所述第一人体模型和所述第二人体模型均包括骨骼和与所述骨骼联动的人体外形网格。
可选地,所述第一调整参数包括从所述基础人体模型到所述第一人体模型的第一骨骼变化量和第一人体外形网格变化量;所述第二调整参数包括从所述基础人体模型到所述第二人体模型的第二骨骼变化量和第二人体外形网格变化量。
可选地,所述插值计算单元基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数包括:确定第三骨骼变化量,所述第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间;基于所述第三骨骼变化量和预设插值函数确定第三人体外形网格变化量,所述第三人体外形网格变化量介于所述第一人体外形网格变化量和第二人体外形网格变化量之间,所述第三骨骼变化量和所述第三人体外形网格变化量构成所述第三调整参数。
可选地,所述第三骨骼变化量根据用户输入指令确定。
可选地,所述人体特征包括腹部的大小,胸部的大小,身材的胖瘦或身材的高矮。
可选地,所述模型建立单元获得所述第三人体模型采用网格变形技术。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明的建立人体模型的方法中,首先提供基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间,再获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数。在对基础人体模型进行个性化调整时,只需要基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数,就可以基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。由于第三调整参数通过对第一调整参数和第二调整参数进行插值获得,因此,所获得的第三人体模型介于第一人体模型和第二人体模型两个极端人体模型反映的人体特征之间,过渡自然,失真小。
对应地,所述建立人体模型的装置也具有以上优点。
附图说明
图1是现有技术的一种调整人体模型的数据处理流程示意图;
图2是本发明一实施例的建立人体模型的数据处理流程示意图;
图3是本发明一实施例的建立人体模型的方法的流程示意图;
图4是本发明一实施例的建立人体模型的装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的发明人研究了现有的三维(3D)试衣技术,首先,3D美工师会使用建模软件建立标准身材的三维人体网格模型,由于三维人体模型通常需要摆出不同姿态来展示服装,通常还需要为所述三维人体网格模型添加骨骼,并让骨骼驱动三维人体网格模型产生合理运动。通常,把三维人体网格模型绑定到骨骼上的技术称为蒙皮。
本发明的发明人发现,由于大多数消费者的身材并不是很标准,如果要获得更佳的展示效果,就需要对按照标准身材建立的三维人体网格模特进行调整。参考图1,图1示出了一种调整人体模型的数据处理流程,输入基础人体模型110,通过调整骨骼尺寸,可以驱动三维人体模型的网格变化,继而改变人体模型的身材,获得调整后的人体模型120。但是,由于上述方法仅考虑了骨骼变形对人体模型网格的影响,而没有考虑到实际人体身材的变形会受到具体身材要素的限制,导致最终获得的调整后人体模型失真。
基于以上研究,本发明的发明人提出了一种对基础人体模型进行调整,建立个性化人体模型的方法和系统。参考图2,图2示出了本发明的建立人体模型的数据处理流程,输入基础人体模型210,经过本发明的建立人体模型的装置220后,获得调整后的人体模型230。本发明的建立人体模型的系统220不仅包括了个性化的人体参数222,还包括了极端人体模型调整参数221,通过3D网格变形技术(morph)做插值修改后获得调整后的人体模型230,调整后人体模型230的人体特征不会超出极端人体模型,确保了调整后的人体模型230过渡自然,不会失真。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是,提供这些附图的目的是有助于理解本发明的实施例,而不应解释为对本发明的不当的限制。为了更清楚起见,图中所示尺寸并未按比例绘制,可能会做放大、缩小或其他改变。
下面通过一实施例对本发明的建立人体模型的方法和装置进行详细说明。
参考图3,图3示出了本发明一实施例的建立人体模型的方法,所述方法包括步骤S301-S304。该步骤S301-S304也就是所述建立人体模型的装置220的工作流程。
首先,执行步骤S301,提供基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间。
在一些实施例中,所述基础人体模型为3D美工师使用建模软件建立,例如,使用3ds Max,或者Maya等软件建立。所述基础人体模型基于标准人体身材建立,其中,所述标准人体身材可以通过统计方法获得。
所述基础人体模型包括骨骼和与所述骨骼联动的人体外形网格。在一些实施例中,首先建立所述基础人体模型的人体外形网格;接着建立与人体外形网格匹配的骨骼;接着再采用蒙皮技术使得所述骨骼与所述人体外形网格联动,也就是所述骨骼可以驱动所述人体外形网格形变,具体可参考现有技术的蒙皮技术,在此不再赘述。需要说明的是,由于所述人体外形网格的密度会影响计算成本,因此,所述人体外形网格的三角形密度可以随执行该方法的平台变化,例如,采用手机或移动终端执行本方法时,人体外形网格的三角形密度为3000~5000个/人,而当采用计算机平台时,所述人体外形网格的三角形密度可以更高。
在一些实施例中,所述人体特征包括腹部的大小,胸部的大小,身材的胖瘦或身材的高矮等等。以腹部的大小为例,普通消费者的腹部相较于按照标准身材建立的基础人体模型可能更大或者更小,为了给消费者展示更符合自身情况的试衣效果,就需要对基础人体模型的腹部进行调整。
在一些实施例中,所述第一人体模型和所述第二人体模型通过对所述基础人体模型的骨骼和人体外形网格的调整来实现,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间。继续以腹部的大小为例,基于常识,人体的腹部的大小的变化应当处于一个范围之内,该范围可以根据实际应用情况预先设定。因此,也就可以基于上述腹部大小的范围,对所述基础人体模型进行调整,获得对应最大腹部的第一人体模型,和对应最小腹部的第二人体模型。例如,可以采用建模软件通过对所述基础人体模型的特别是位于腹部的骨骼和人体外形网格进行人工调整,获得对应最大腹部的第一人体模型,和对应最小腹部的第二人体模型。对所述基础人体模型的调整应当精确到各个网格三角形的顶点,以获得符合人体特征的、不失真的第一人体模型和第二人体模型。
接着,执行步骤S302,获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数。
在一些实施例中,所述第一调整参数包括从所述基础人体模型到所述第一人体模型的第一骨骼变化量和第一人体外形网格变化量;所述第二调整参数包括从所述基础人体模型到所述第二人体模型的第二骨骼变化量和第二人体外形网格变化量。在一些实施例中,通过比较从所述基础人体模型与所述第一人体模型和所述第二人体模型的骨骼变化量和人体外形网格变化量即可以获得所述第一调整参数和所述第二调整参数。
所述第一调整参数和所述第二调整参数对应图2中所示的极端人体模型调整参数221,例如,所述第一调整参数和所述第二调整参数分别为最大腹部的第一人体模型的调整参数和最小腹部的第二人体模型的调整参数。
接着,执行步骤S303,基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数。
在一些实施例中,基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数包括:确定第三骨骼变化量,所述第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间;基于所述第三骨骼变化量和预设插值函数确定第三人体外形网格变化量,所述第三人体外形网格变化量介于所述第一人体外形网格变化量和第二人体外形网格变化量之间,所述第三骨骼变化量和所述第三人体外形网格变化量构成所述第三调整参数。在一些实施例中,所述第三骨骼变化量可以根据用户输入指令确定。
继续以腹部的大小为例,在一些实施例中,所述第三骨骼变化量通过线形关系对应于消费者腹部的大小变化量,其对应于图2中的个性化人体参数222,确定所述第三骨骼变化量即是个性化配置人体模型的腹部特征。由于第一骨骼变化量和第二骨骼变化量分别对应于最大腹部和最小腹部的人体模型,则对应于消费者的第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间。
插值法在离散数据的基础上补插连续函数,可以使得连续曲线通过全部给定的离散数据点。在图像处理领域,可以用插值法来填充图像变换时像素之间间隙。本发明的一些实施例中,即采用插值法获得介于基础人体模型的第一变换参数和第二变换参数之间的第三变换参数。具体地,基于所述第三骨骼变化量和预设差值函数确定所述第三人体外形网格变化量,所述预设差值函数可以为线形差值函数或者非线形差值函数,可以根据具体应用场景确定,在此不作限定。
接着,执行步骤S304,基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。
在一些实施例中,获得所述第三人体模型采用网格变形技术(morph)。由于所述网格变形技术基于所述基础模型和所述第三调整参数,而所述第三调整参数包括第三骨骼变化量和第三人体外形网格变化量,采用网格变形技术后,所获得的第三人体模型介于对应人体特征两个极端的第一人体模型和第二人体模型之间,不会背离实际体型,过渡自然,失真小。
对应地,本发明还提供了一种建立人体模型的装置,参考图4,其示出了本发明一实施例的建立人体模型装置400,包括:输入单元410,适于接收基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间;极端调整参数获取单元420,适于获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数;插值计算单元430,适于基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数;模型建立单元440,适于基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。
在一些实施例中,所述基础人体模型、所述第一人体模型和所述第二人体模型均包括骨骼和与所述骨骼联动的人体外形网格。
在一些实施例中,所述第一调整参数包括从所述基础人体模型到所述第一人体模型的第一骨骼变化量和第一人体外形网格变化量;所述第二调整参数包括从所述基础人体模型到所述第二人体模型的第二骨骼变化量和第二人体外形网格变化量。所述插值计算单元430基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数包括:确定第三骨骼变化量,所述第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间;基于所述第三骨骼变化量和预设插值函数确定第三人体外形网格变化量,所述第三人体外形网格变化量介于所述第一人体外形网格变化量和第二人体外形网格变化量之间,所述第三骨骼变化量和所述第三人体外形网格变化量构成所述第三调整参数。在一些实施例中,所述第三骨骼变化量根据用户输入指令确定。
在一些实施例中,所述人体特征包括腹部的大小,胸部的大小,身材的胖瘦或身材的高矮,所述模型建立单元440获得所述第三人体模型采用网格变形技术。
关于所述建立人体模型的装置400,具体可参考上述对建立人体模型的方法的实施例的描述,在此不再赘述。
本发明的所述建立人体模型的装置可以通过计算机系统来实现。所述计算机系统包括移动用户设备或终端、服务器计算机、桌面计算机、便携式计算机、个人数据助理、游戏控制器、平板电脑、手机或者其他移动终端。所述计算机系统被配置用于执行图3所示的方法,或执行指令以完成图3所示的方法。图4所示的装置400的各个单元用于说明所述计算机系统在具体实施方式中的功能配置。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种建立人体模型的方法,其特征在于,包括:
提供基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间;
获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数;
基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数;
基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基础人体模型、所述第一人体模型和所述第二人体模型均包括骨骼和与所述骨骼联动的人体外形网格。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一调整参数包括从所述基础人体模型到所述第一人体模型的第一骨骼变化量和第一人体外形网格变化量;所述第二调整参数包括从所述基础人体模型到所述第二人体模型的第二骨骼变化量和第二人体外形网格变化量。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数包括:确定第三骨骼变化量,所述第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间;基于所述第三骨骼变化量和预设插值函数确定第三人体外形网格变化量,所述第三人体外形网格变化量介于所述第一人体外形网格变化量和第二人体外形网格变化量之间,所述第三骨骼变化量和所述第三人体外形网格变化量构成所述第三调整参数。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第三骨骼变化量根据用户输入指令确定。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述人体特征包括腹部的大小,胸部的大小,身材的胖瘦或身材的高矮。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,获得所述第三人体模型采用网格变形技术。
8.一种建立人体模型的装置,其特征在于,包括:
输入单元,适于接收基础人体模型、第一人体模型和第二人体模型,其中,所述基础人体模型反映的人体特征位于所述第一人体模型和所述第二人体模型反映的人体特征之间;
极端调整参数获取单元,适于获取将所述基础模型人体模型调整到所述第一人体模型和所述第二人体模型的第一调整参数和第二调整参数;
插值计算单元,适于基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数;
模型建立单元,适于基于所述基础人体模型和所述第三调整参数获得第三人体模型。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述基础人体模型、所述第一人体模型和所述第二人体模型均包括骨骼和与所述骨骼联动的人体外形网格。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一调整参数包括从所述基础人体模型到所述第一人体模型的第一骨骼变化量和第一人体外形网格变化量;所述第二调整参数包括从所述基础人体模型到所述第二人体模型的第二骨骼变化量和第二人体外形网格变化量。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述插值计算单元基于所述第一调整参数和第二调整参数利用插值法获得第三调整参数包括:确定第三骨骼变化量,所述第三骨骼变化量介于所述第一骨骼变化量和所述第二骨骼变化量之间;基于所述第三骨骼变化量和预设插值函数确定第三人体外形网格变化量,所述第三人体外形网格变化量介于所述第一人体外形网格变化量和第二人体外形网格变化量之间,所述第三骨骼变化量和所述第三人体外形网格变化量构成所述第三调整参数。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第三骨骼变化量根据用户输入指令确定。
13.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述人体特征包括腹部的大小,胸部的大小,身材的胖瘦或身材的高矮。
14.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述模型建立单元获得所述第三人体模型采用网格变形技术。
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