CN106846499A - 一种虚拟模型的生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种虚拟模型的生成方法及装置，能够减少虚拟模型的创建时间，降低虚拟模型的制作成本。本发明实施例方法包括：创建第一虚拟模型，其中，所述第一虚拟模型添加有骨架，所述骨架包含多根骨头，所述第一虚拟模型包含网格，所述网格附着在所述骨头上，所述骨头的移动会带动所述网格的运动，以完成所述第一虚拟模型的蒙皮操作；对所述第一虚拟模型中的所述骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；根据预设调整因子、所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；根据所述目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

Description

一种虚拟模型的生成方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种虚拟模型的生成方法及装置。

背景技术

三维游戏和虚拟现实丰富了人们的生活，三维游戏和虚拟现实中不可或缺的部分为虚拟模型，每个虚拟模型都有不同的角色形象，基本分为高、矮、胖、瘦四种。设计出合适的虚拟模型成为三维游戏和虚拟现实的重要环节。

目前业内在设计虚拟模型方面所采用的方案主要是：针对需要制作的不同角色形象，往往需要相应的创建各种不同类型的虚拟模型，在分别创建与各角色形象相匹配的虚拟模型后，还需要为这些虚拟模型蒙皮。

然而，若需要制作的角色形象特别多，那么现有方案需要创建特别多的虚拟模型，而创建一个虚拟模型所花费的时间成本就比较多，显然，现有方案需要花费大量的时间才能创建多个虚拟模型，虚拟模型的制作成本过高。

发明内容

本发明实施例提供了一种虚拟模型的生成方法及装置，能够减少虚拟模型的创建时间，降低虚拟模型的制作成本。

有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种虚拟模型的生成方法，可包括：

创建第一虚拟模型，其中，所述第一虚拟模型添加有骨架，所述骨架包含多根骨头，所述第一虚拟模型包含网格，所述网格附着在所述骨头上，所述骨头的移动会带动所述网格的运动，以完成所述第一虚拟模型的蒙皮操作；

对所述第一虚拟模型中的所述骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；

根据预设调整因子、所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；

根据所述目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

本发明实施例第二方面提供了一种虚拟模型的生成装置，可包括：

创建模块，用于创建第一虚拟模型，其中，所述第一虚拟模型添加有骨架，所述骨架包含多根骨头，所述第一虚拟模型包含网格，所述网格附着在所述骨头上，所述骨头的移动会带动所述网格的运动，以完成所述第一虚拟模型的蒙皮操作；

缩放模块，用于对所述第一虚拟模型中的所述骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；

获取模块，用于根据预设调整因子、所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；

第一生成模块，用于根据所述目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：创建第一虚拟模型，其中，第一虚拟模型添加有骨架，骨架包含多根骨头，第一虚拟模型包含网格，网格附着在骨头上，骨头的移动会带动网格的运动，以完成第一虚拟模型的蒙皮操作；对第一虚拟模型中的骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；根据预设调整因子、第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；根据目标顶点坐标生成目标虚拟模型。显然，在仅创建一个虚拟模型的条件下，本发明可以通过预设调整因子，生成多个不同的目标模型，而不需要采用现有方案一个个创建上述多个不同的目标模型，从而减少了虚拟模型的创建时间，降低了虚拟模型的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-a为本发明实施例所提供的一种虚拟模型示意图；

图1-b为本发明实施例所提供的不同体形的虚拟模型示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种虚拟模型的生成方法流程示意图；

图3-a为本发明实施例所提供的一种第一虚拟模型示意图；

图3-b为本发明实施例所提供的一种第二虚拟模型示意图；

图3-c为本发明实施例所提供的一种目标虚拟模型示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种虚拟模型的生成装置结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的另一种虚拟模型的生成装置结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种服务器结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种虚拟模型的生成方法及装置，能够减少虚拟模型的创建时间，降低虚拟模型的制作成本。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应理解，本发明技术方案所提供的虚拟模型的生成方法可以在仅创建一个虚拟模型的条件下，通过预设调整因子，生成多个不同的目标模型，而不需要采用现有方案一个个创建上述多个不同的目标模型，从而减少了虚拟模型的创建时间，降低了虚拟模型的制作成本。例如，当上述多个不同的目标模型的个数为10时，现有方案需要创建10个目标模型，而采用本发明技术方案只需要创建1个虚拟模型，显然本发明技术方案的制作成本为现有方案的制作成本的1/10，从而大大降低了虚拟模型的制作成本。

为便于理解本发明技术方案，请参阅图1-a，图1-a为本发明实施例所提供的一种虚拟模型示意图，本发明可以通过该虚拟模型生成各种不同体型的虚拟模型，具体可以参见图1-b，图1-b为本发明实施例所提供的不同体型的虚拟模型示意图，需要说明的是，采用本发明技术方案，图1-a所示出的虚拟模型和图1-b所示出的三种不同体型的虚拟模型能够完成相同的动作。显然，本发明通过图1-a所提供的虚拟模型还可以生成其他体型的虚拟模型，此处不作限定。

为进一步理解本发明技术方案，下面对本发明技术方案中可能涉及到的一些名词进行解释说明：

网格：计算机图形学中，网格的顶点是空间中的一个点，用来作为虚拟模型的基本组成单元，网格可以为三角形网格，一般3个顶点构成一个三角形网格。

3D Avatar，虚拟角色，广泛应用于3D游戏和虚拟现实中。

虚拟模型：组成Avatar的三角形网格，对于3D人物可以理解为组成人物皮肤的三角形网格。

骨头：和人体骨头带动人类皮肤类似，用来驱动三角形网格变化。

父骨头：直接带动当前骨头运动的骨头，称为当前骨头的父骨头，例如抬起手臂，手也会跟随着运动，手臂骨头为手的父骨头。

骨架：支配起来所有三角形网格模型的骨头，称为骨架，和人体骨架类似。

蒙皮：不同的三角形网格要附着在不同的骨头上，这个过程叫做蒙皮，即模型蒙皮。骨头的移动会带动这些三角形网格移动，有蒙皮的模型也称为蒙皮模型。

换装：一个完整3D Avatar由多个虚拟模型组成，常常包括：头发模型、头部模型、手部模型、上半身模型、下半身模型以及脚模型等，更换不同的部位就称为换装，而不同体型实际上也是更换不同部位的模型。

矩阵：一般为4×4行列式。

模型空间：虚拟模型所在的空间，以虚拟模型制作软件下的坐标系为基准。

骨头空间：每根骨头有自己的空间，以骨头本身为坐标系下的空间，成为骨头空间。

蒙皮矩阵：三角形网格的每个顶点从模型空间变换到骨头空间下的矩阵。

权重：每个顶点最多受到4根骨头影响，每根骨头都有一个因子来表示影响这个顶点的程度，每个顶点的所有权重相加为1。

动作：一次骨架运动，也就是一堆骨头的运动变换集合，例如跑步动作。

下面通过具体实施例对本发明实施例中的虚拟模型的生成方法进行说明，请参阅图2，本发明实施例中虚拟模型的生成方法一个实施例包括：

101、创建第一虚拟模型；

本实施例中，第一虚拟模型添加有骨架，该骨架包含多根骨头，第一虚拟模型包含网格，比如三角形网格，网格附着在带动其运动的骨头上，骨头的移动会带动网格的运动，以完成第一虚拟模型的蒙皮操作。

在实际应用中，模型师可以通过本发明的虚拟模型的生成装置先制作出一个标准体型的3D人物模型，该3D人物模型由很多个三角形网格组成。然后，按照该标准体型给该3D人物模型添加骨架，骨架由多根骨头组成(在3D空间里面每根骨头实际上是一个矩阵，表示了它与其父骨头空间关系)，接着把三角形网格附着在带动其运动的骨头上，从而完成了蒙皮过程。这样也就制作成功了一个完整的带骨架的虚拟模型。

当然，第一虚拟模型也可以为最瘦体型的3D人物模型，第一虚拟模型也可以为最胖体型的3D人物模型，此处不作限定。

另外，第一虚拟模型不限定为人物模型，还可以为其他生物模型，比如动物模型等。

102、对第一虚拟模型中的骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；

本实施例中，在创建完第一虚拟模型后，对第一虚拟模型中的骨头进行缩放来得到想要的体型对应的虚拟模型，也即是第二虚拟模型。

比如，若第一虚拟模型为最瘦体型的3D人物模型，则对第一虚拟模型中的骨头进行放大，得到第二虚拟模型，比如将第一虚拟模型放大到为最胖体型的3D人物模型。

又比如，若第一虚拟模型为最胖体型的3D人物模型，则对第一虚拟模型中的骨头进行缩小，得到第二虚拟模型，比如将第一虚拟模型缩小为最瘦体型的3D人物模型。

另外，由于第一虚拟模型已经完成蒙皮过程，所以对第一虚拟模型中的骨头进行缩放会带动相应的网格变化，即第一虚拟模型在变化为第二虚拟模型后，第一虚拟模型的骨头矩阵和第二虚拟模型的骨头矩阵是不一样的，但是第一虚拟模型的蒙皮矩阵和第二虚拟模型的蒙皮矩阵是一样的，也就是说，在该变化过程中，只有骨头矩阵是发生变化的。

103、根据预设调整因子、第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；

本实施例中，上述根据预设调整因子、第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标可以为：根据预设调整因子对所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标。即本发明的虚拟模型的生成装置可以先设置坐标系，然后根据第一虚拟模型的网格的顶点位置以及第二虚拟模型的网格的顶点位置分别确定相应的第一坐标和第二坐标，最后根据预设调整因子对第坐标和第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标。

以三角形网格为例，第一虚拟模型的任意一个三角形网格存在3个顶点，假设某一个三角形网格的3个顶点分别为顶点a、b以及c，，顶点a的坐标为(x1，y1，z1)，顶点b的坐标为(x2，y2，z2)，顶点c的坐标为(x3，y3，z3)。在完成对第一虚拟模型中的骨头的缩放操作后，顶点a、b以及c的位置会发生变化，即顶点a、b以及c的坐标也会发生变化，假设顶点a的坐标由(x1，y1，z1)变为(x1`，y1`，z1`)，顶点b的坐标由(x2，y2，z2)变为(x2`，y2`，z2`)，顶点c的坐标由(x3，y3，z3)变为(x3`，y3`，z3`)。本发明的虚拟模型的生成装置可以通过调整因子对(x1，y1，z1)以及(x1`，y1`，z1`)进行加权求和，得到新的顶点a的坐标，也即是三角形网格的一个目标顶点坐标。同理，通过调整因子对(x2，y2，z2)以及(x2`，y2`，z2`)进行加权求和，得到新的顶点b的坐标，也即是三角形网格的另一个目标顶点坐标；通过调整因子对(x3，y3，z3)以及(x3`，y3`，z3`)进行加权求和，得到新的顶点c的坐标，也即是三角形网格的另一个目标顶点坐标。

比如，上述通过调整因子对(x1，y1，z1)以及(x1`，y1`，z1`)进行加权求和，得到新的顶点a的坐标可以为：若调整因子为α，其中0≤α≤1，则新的顶点a的坐标为(α×x1+(1-α)×x1`，α×y1+(1-α)×y1`，α×z1+(1-α)×z1`)。同理，新的顶点b的坐标，新的顶点c的坐标的求法类似，此处不再赘述。

104、根据目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

本实施例中，在得到目标顶点坐标后，可以根据目标顶点坐标生成相应的目标虚拟模型。

本实施例中，创建第一虚拟模型，其中，第一虚拟模型添加有骨架，骨架包含多根骨头，第一虚拟模型包含网格，网格附着在骨头上，骨头的移动会带动网格的运动，以完成第一虚拟模型的蒙皮操作；对第一虚拟模型中的骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；根据预设调整因子、第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；根据目标顶点坐标生成目标虚拟模型。显然，在仅创建一个虚拟模型的条件下，本发明可以通过预设调整因子，生成多个不同的目标模型，而不需要采用现有方案一个个创建上述多个不同的目标模型，从而减少了虚拟模型的创建时间，降低了虚拟模型的制作成本。

针对上述所创建的第一虚拟模型，本发明可以为第一虚拟模型添加动作，以便增加第一虚拟模型的生动性，具体的，在本发明的一些实施例中，上述创建第一虚拟模型之后还包括：

按照预设时间间隔调整骨架中的每根骨头的空间位置关系，并通过加入多个动作帧以形成第一虚拟模型的动作。

本实施例中，本发明的虚拟模型的生成装置可以按照30ms时间间隔调节骨架中的每根骨头的空间位置关系(称为动作的一帧)，加入多个动作帧，最后形成动作，通过第一虚拟模型来播放这个动作，就形成了人物动画。

显然，本发明实施例还可以采用其他时间间隔调节骨架中的每根骨头的空间位置关系，此处不作限定。

现有方案中为了让动作可以运用到其他虚拟模型上去，不得不用相同的骨架去完成蒙皮，来匹配不同的虚拟模型，即需要创建很多个虚拟模型。本发明为了减少模型制作成本，仅通过创建一个虚拟模型来达到相同的目的。所以本发明需要先保证第二虚拟模型在保持体形不变的情况下也能够完成该动作，但由于第二虚拟模型是第一虚拟模型经过缩放骨头所得到的，如果把动作直接应用在第二虚拟模型上，而该动作与第一虚拟模型匹配，第二虚拟模型的骨头矩阵就会被强制恢复到缩放前的第一虚拟模型的骨头矩阵，那么缩放就变成了无效，导致第二虚拟模型的体形恢复到第一虚拟模型的体形。所以为了使得动作能够运用到所有虚拟模型(包括第二虚拟模型)，本发明在为第二虚拟模型添加动作后，需要消除动作引起的骨头矩阵的变化所带来的第二虚拟模型的模型顶点的变化(体形变化)，也即是需要把动作带来的骨头矩阵变化消除。由此，本发明提供了一种消除由动作带来的骨头矩阵变化的方法，具体的，在本发明的一些实施例中，上述对第一虚拟模型中的骨头进行缩放，得到第二虚拟模型之后还包括：

确定第一虚拟模型中影响顶点的第一坐标和第一骨头矩阵，以及第一骨头矩阵对应的第一蒙皮矩阵，并确定第二虚拟模型中影响顶点的第二坐标的第二骨头矩阵；

通过如下公式计算得到第二蒙皮矩阵：第一骨头矩阵和第二蒙皮矩阵的乘积等于第二骨头矩阵和第一蒙皮矩阵的乘积；

根据第一虚拟模型的动作为第二虚拟模型添加动作；

根据第二蒙皮矩阵、第一坐标、第二虚拟模型添加动作后的第二骨头矩阵以及第二蒙皮矩阵对应的骨头权重，生成第二坐标。

本实施例中，为便于理解，假设第二虚拟模型为一个胖子模型，使用的是原始的蒙皮矩阵(由于缩放过程只是骨头矩阵变化，蒙皮矩阵未变化)，即构成胖子形状。现在给这个胖子模型加了一个动作，这个动作会改变胖子模型的骨头矩阵(变为原始的骨头矩阵)，显然，由于胖子模型的骨头矩阵发生变化，此时的胖子体形也就发生了变化(也即是顶点发生变化)，为了避免由于动作导致的这种变化，需要在胖子模型的骨头矩阵变为原始的骨头矩阵(添加动作导致)的前提下，设置合适的蒙皮矩阵，即新设置的蒙皮矩阵与原始的骨头矩阵的乘积等于原始的蒙皮矩阵和胖子模型的骨头矩阵的乘积，即该等式保证胖子模型的胖子体形在加上动作后体形不会发生改变(顶点不会发生变化)，从而消除骨头矩阵变化，然后可以求得新设置的蒙皮矩阵。

下面以胖子模型举例进行说明：

只有当M_new*T*T_parent1*T_parent2*…T_parentN＝M*T_fat*T_parent_fat*T_parent_fat*…T_parentN_fat才会满足加上动作后的胖子模型的体形不会发生改变。

其中M_new为第二蒙皮矩阵，M为第一蒙皮矩阵，T_fat为T缩放后的骨头，同样T_parent1_fat为T_fat父骨头，T_parent2_fat为T_parent1_fat父骨头，以此类推，T*T_parent1*T_parent2*…T_parentN为第一骨头矩阵，T_fat*T_parent_fat*T_parent_fat*…T_parentN_fat为第二骨头矩阵。

这样有M_New＝M*T_parent1_fat*T_parent2_fat*…T_parentN_fat*((T*T_parent1*T_parent2*…T_parentN)逆矩阵)。

第二坐标NewV_fat采用如下公式得到：

NewV_fat＝V*M1_New*T1’*T1_parent1’*T1_parent2’*…T1_parentN’*Weight1+

V*M2_New*T2’*T2_parent1’*T2_parent2’*…T2_parentN’*Weight2+

V*M3_New*T3’*T3_parent1’*T3_parent2’*…T3_parentN’*Weight3+

V*M4_New*T4’*T4_parent1’*T4_parent2’*…T4_parentN’*Weight4；

其中，T1’*T1_parent1’*T1_parent2’*…T1_parentN’、T2’*T2_parent1’*T2_parent2’*…T2_parentN’、T3’*T3_parent1’*T3_parent2’*…T3_parentN’、T4’*T4_parent1’*T4_parent2’*…T4_parentN’为第二虚拟模型添加动作后的第二骨头矩阵，Weight1、Weight2、Weight3、Weight4为骨头权重。可以理解的是，该顶点受到4根骨头(骨头矩阵)影响，每根骨头具有相应的骨头权重。

此外，上述M1_new＝M1*T1_parent1_fat*T1_parent2_fat*…T1_parentN_fat*((T1*T1_parent1*T1_parent2*…T1_parentN)逆矩阵)

M2_new＝M2*T2_parent1_fat*T2_parent2_fat*…T2_parentN_fat*((T2*T2_parent1*T2_parent2*…T2_parentN)逆矩阵)

M3_new＝M3*T3_parent1_fat*T3_parent2_fat*…T3_parentN_fat*((T1*T3_parent1*T3_parent2*…T3_parentN)逆矩阵)

M4_new＝M4*T4_parent1_fat*T4_parent2_fat*…T4_parentN_fat*((T4*T4_parent1*T4_parent2*…T4_parentN)逆矩阵)。

本实施例中，当为第二虚拟模型添加动作后，通过设置合适的蒙皮矩阵使得该动作不会影响第二虚拟模型的体形，从而使得该动作可以应用到第二虚拟模型上，更进一步的，采用类似方法，本实施例可以将该动作应用到更多虚拟模型上，从而进一步完善了本发明的技术方案。

进一步可选的，在本发明的一些实施例中，上述根据目标顶点坐标生成目标虚拟模型包括：

根据目标顶点坐标以及第二虚拟模型所添加的动作生成目标虚拟模型。

本实施例中，在将该动作添加到第二虚拟模型后，本发明的虚拟模型的生成装置可以根据目标顶点坐标以及第二虚拟模型所添加的动作，生成能够完成该第二虚拟模型所添加的动作的目标虚拟模型。

需要说明的是，第二虚拟模型所添加的动作和第一虚拟模型的动作为同一动作，但考虑到第二虚拟模型的骨头矩阵和第一虚拟模型的骨头矩阵是不一样的，所以第二虚拟模型完成该动作所改变的骨头矩阵的多个参数和第一虚拟模型完成该动作所改变的骨头矩阵的多个参数是有所差异的。

可选的，在本发明的一些实施例中，上述预设调整因子包括第一调整因子和第二调整因子，第一调整因子和第二调整因子之和为1，上述根据预设调整因子对第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标包括：

将第二坐标和第一调整因子相乘，得到第三坐标，并将第一坐标和所述第二调整因子相乘，得到第四坐标；

将第三坐标和第四坐标相加，得到目标顶点坐标。

本实施例中，可以理解的是，若第一调整因子为1，第二调整因子为0，则目标顶点坐标为第二坐标，相对应的目标虚拟模型为第二虚拟模型；若第一调整因子为0，第二调整因子为1，则目标顶点坐标为第一坐标，相对应的目标虚拟模型为第一虚拟模型。

下面结合附图进行说明，图3-a为本发明实施例所提供的第一虚拟模型示意图，该第一虚拟模型为最瘦虚拟模型，图3-b为本发明实施例所提供的第二虚拟模型示意图，该第二虚拟模型为最胖虚拟模型，图3-c为本发明实施例所提供的目标虚拟模型示意图，该目标虚拟模型的体型位于第一虚拟模型的体型和第二虚拟模型的体型之间。显然，本发明还可以通过预设调整因子在第一虚拟模型和第二虚拟模型之间设置其他体型的虚拟模型，故此处不作限定。

显然，本实施例可以实现第一虚拟模型和第二虚拟模型之间任意虚拟模型的转换，从而进一步完善了本发明的技术方案。

需要说明的是，上面第一虚拟模型和第二虚拟模型是从胖瘦的角度进行说明的，在实际应用中，还可以从高矮角度进行说明，比如第一虚拟模型为最矮的虚拟模型，第二虚拟模型为最高的虚拟模型，此时，目标虚拟模型的高度位于最矮高度和最高高度之间，此处不再赘述。

下面对本发明实施例中的虚拟模型的生成装置进行详细描述，请参阅图4，本发明实施例中虚拟模型的生成装置包括：

创建模块201，用于创建第一虚拟模型，其中，第一虚拟模型添加有骨架，骨架包含多根骨头，第一虚拟模型包含网格，网格附着在骨头上，骨头的移动会带动网格的运动，以完成第一虚拟模型的蒙皮操作；

缩放模块202，用于对创建模块201创建的第一虚拟模型中的骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；

获取模块203，用于根据预设调整因子、第一虚拟模型的三角形网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的三角形网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；

第一生成模块204，用于根据目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

本实施例中，创建模块201创建第一虚拟模型，其中，第一虚拟模型添加有骨架，骨架包含多根骨头，第一虚拟模型包含网格，网格附着在骨头上，以完成第一虚拟模型的蒙皮操作；缩放模块202对第一虚拟模型中的骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；获取模块203根据预设调整因子、第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；第一生成模块204根据目标顶点坐标生成目标虚拟模型。显然，在仅创建一个虚拟模型的条件下，本发明可以通过预设调整因子，生成多个不同的目标模型，而不需要采用现有方案一个个创建上述多个不同的目标模型，从而减少了虚拟模型的创建时间，降低了虚拟模型的制作成本。

可选的，请参阅图5，在本发明的一个可选实施例中，上述装置还包括：

处理模块301，用于按照预设时间间隔调整骨架中的每根骨头的空间位置关系，并通过加入多个动作帧以形成第一虚拟模型的动作。

可见，通过为第一虚拟模型添加动作，以进一步完善该第一虚拟模型，增强了该第一虚拟模型的生动性。

进一步，上述装置还包括：

确定模块302，用于确定第一虚拟模型中影响顶点的第一坐标的第一骨头矩阵，以及第一骨头矩阵对应的第一蒙皮矩阵，并确定第二虚拟模型中影响顶点的第二坐标的第二骨头矩阵；

计算模块303，用于通过如下公式计算得到第二蒙皮矩阵：第一骨头矩阵和第二蒙皮矩阵的乘积等于第二骨头矩阵和第一蒙皮矩阵的乘积；

添加模块304，用于根据第一虚拟模型的动作为第二虚拟模型添加动作；

第二生成模块305，用于根据第二蒙皮矩阵、第一坐标、第二虚拟模型添加动作后的第二骨头矩阵以及第二蒙皮矩阵对应的骨头权重，生成第二坐标。

现有方案中为了让动作可以运用到其他虚拟模型上去，不得不用相同的骨架去完成蒙皮，来匹配不同的虚拟模型，即需要创建很多个虚拟模型。本发明为了减少模型制作成本，仅通过创建一个虚拟模型来达到相同的目的。所以本发明需要先保证第二虚拟模型在保持体形不变的情况下也能够完成该动作，但由于第二虚拟模型是第一虚拟模型经过缩放骨头所得到的，如果把动作直接应用在第二虚拟模型上，而该动作与第一虚拟模型匹配，第二虚拟模型的骨头矩阵就会被强制恢复到缩放前的第一虚拟模型的骨头矩阵，那么缩放就变成了无效，导致第二虚拟模型的体形恢复到第一虚拟模型的体形。所以为了使得动作能够运用到所有虚拟模型(包括第二虚拟模型)，本发明在为第二虚拟模型添加动作后，需要消除动作引起的骨头矩阵的变化所带来的第二虚拟模型的模型顶点的变化(体形变化)，也即是需要把动作带来的骨头矩阵变化消除。

具体的，为便于理解，假设第二虚拟模型为一个胖子模型，使用的是原始的蒙皮矩阵(由于缩放过程只是骨头矩阵变化，蒙皮矩阵未变化)，即构成胖子形状。现在给这个胖子模型加了一个动作，这个动作会改变胖子模型的骨头矩阵(变为原始的骨头矩阵)，显然，由于胖子模型的骨头矩阵发生变化，此时的胖子体形也就发生了变化(也即是顶点发生变化)，为了避免由于动作导致的这种变化，需要在胖子模型的骨头矩阵变为原始的骨头矩阵(添加动作导致)的前提下，设置合适的蒙皮矩阵，即新设置的蒙皮矩阵与原始的骨头矩阵的乘积等于原始的蒙皮矩阵和胖子模型的骨头矩阵的乘积，即该等式保证胖子模型的胖子体形在加上动作后体形不会发生改变(顶点不会发生变化)，从而消除骨头矩阵变化，然后可以求得新设置的蒙皮矩阵。

本实施例中，当为第二虚拟模型添加动作后，通过设置合适的蒙皮矩阵使得该动作不会影响第二虚拟模型的体形，从而使得该动作可以应用到第二虚拟模型上，更进一步的，采用类似方法，本实施例可以将该动作应用到更多虚拟模型上，从而进一步完善了本发明的技术方案。

进一步的，上述第一生成模块204，具体用于根据目标顶点坐标以及第二虚拟模型所添加的动作生成目标虚拟模型。

本实施例中，在将该动作添加到第二虚拟模型后，本发明的虚拟模型的生成装置可以根据目标顶点坐标以及第二虚拟模型所添加的动作，生成能够完成该第二虚拟模型所添加的动作的目标虚拟模型。

需要说明的是，第二虚拟模型所添加的动作和第一虚拟模型的动作为同一动作，但考虑到第二虚拟模型的骨头矩阵和第一虚拟模型的骨头矩阵是不一样的，所以第二虚拟模型完成该动作所改变的骨头矩阵的多个参数和第一虚拟模型完成该动作所改变的骨头矩阵的多个参数是有所差异的。

更进一步的，上述获取模块203，具体用于根据预设调整因子对第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标。

更进一步的，若预设调整因子包括第一调整因子和第二调整因子，第一调整因子和第二调整因子之和为1，上述获取模块203，具体用于将第二坐标和第一调整因子相乘，得到第三坐标，并将第一坐标和第二调整因子相乘，得到第四坐标；将第三坐标和第四坐标相加，得到目标顶点坐标。

显然，本实施例可以实现第一虚拟模型和第二虚拟模型之间任意虚拟模型的转换，从而进一步完善了本发明的技术方案。

本发明实施例还提供一种服务器，图6是本发明实施例提供的一种服务器结构示意图，该服务器400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)401(例如，一个或一个以上处理器)和存储器402，一个或一个以上存储应用程序403或数据404的存储介质405(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器402和存储介质405可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质405的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器401可以设置为与存储介质405通信，在服务器400上执行存储介质402中的一系列指令操作。

服务器400还可以包括一个或一个以上电源406，一个或一个以上有线或无线网络接口407，一个或一个以上输入输出接口408，和/或，一个或一个以上操作系统409，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

上述实施例中由虚拟模型的生成装置所执行的步骤可以基于该图6所示的服务器结构。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种虚拟模型的生成方法，其特征在于，包括：

创建第一虚拟模型，其中，所述第一虚拟模型添加有骨架，所述骨架包含多根骨头，所述第一虚拟模型包含网格，所述网格附着在所述骨头上，所述骨头的移动会带动所述网格的运动，以完成所述第一虚拟模型的蒙皮操作；

对所述第一虚拟模型中的所述骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；

根据预设调整因子、所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；

根据所述目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述创建第一虚拟模型之后还包括：

按照预设时间间隔调整所述骨架中的每根骨头的空间位置关系，并通过加入多个动作帧以形成所述第一虚拟模型的动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一虚拟模型中的所述骨头进行缩放，得到第二虚拟模型之后还包括：

确定所述第一虚拟模型中影响顶点的第一坐标的第一骨头矩阵，以及所述第一骨头矩阵对应的第一蒙皮矩阵，并确定所述第二虚拟模型中影响顶点的第二坐标的第二骨头矩阵；

通过如下公式计算得到第二蒙皮矩阵：所述第一骨头矩阵和第二蒙皮矩阵的乘积等于所述第二骨头矩阵和所述第一蒙皮矩阵的乘积；

根据所述第一虚拟模型的动作为所述第二虚拟模型添加所述动作；

根据所述第二蒙皮矩阵、所述第一坐标、所述第二虚拟模型添加所述动作后的所述第二骨头矩阵以及所述第二蒙皮矩阵对应的骨头权重，生成所述第二坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标顶点坐标生成目标虚拟模型包括：

根据所述目标顶点坐标以及所述第二虚拟模型所添加的动作生成目标虚拟模型。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据预设调整因子、所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标包括：

根据预设调整因子对所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设调整因子包括第一调整因子和第二调整因子，所述第一调整因子和所述第二调整因子之和为1，所述根据预设调整因子对所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标包括：

将所述第二坐标和所述第一调整因子相乘，得到第三坐标，并将所述第一坐标和所述第二调整因子相乘，得到第四坐标；

将所述第三坐标和所述第四坐标相加，得到目标顶点坐标。

7.一种虚拟模型的生成装置，其特征在于，包括：

创建模块，用于创建第一虚拟模型，其中，所述第一虚拟模型添加有骨架，所述骨架包含多根骨头，所述第一虚拟模型包含网格，所述网格附着在所述骨头上，所述骨头的移动会带动所述网格的运动，以完成所述第一虚拟模型的蒙皮操作；

缩放模块，用于对所述第一虚拟模型中的所述骨头进行缩放，得到第二虚拟模型；

获取模块，用于根据预设调整因子、所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标获取目标顶点坐标；

第一生成模块，用于根据所述目标顶点坐标生成目标虚拟模型。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

处理模块，用于按照预设时间间隔调整所述骨架中的每根骨头的空间位置关系，并通过加入多个动作帧以形成所述第一虚拟模型的动作。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

确定模块，用于确定所述第一虚拟模型中影响顶点的第一坐标的第一骨头矩阵，以及所述第一骨头矩阵对应的第一蒙皮矩阵，并确定所述第二虚拟模型中影响顶点的第二坐标的第二骨头矩阵；

计算模块，用于通过如下公式计算得到第二蒙皮矩阵：所述第一骨头矩阵和第二蒙皮矩阵的乘积等于所述第二骨头矩阵和所述第一蒙皮矩阵的乘积；

添加模块，用于根据所述第一虚拟模型的动作为所述第二虚拟模型添加所述动作；

第二生成模块，用于根据所述第二蒙皮矩阵、所述第一坐标、所述第二虚拟模型添加所述动作后的所述第二骨头矩阵以及所述第二蒙皮矩阵对应的骨头权重，生成所述第二坐标。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一生成模块，具体用于根据所述目标顶点坐标以及所述第二虚拟模型所添加的动作生成目标虚拟模型。

11.根据权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于根据预设调整因子对所述第一虚拟模型的网格的顶点的第一坐标和所述第二虚拟模型的网格的顶点的第二坐标进行加权求和，得到目标顶点坐标。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述预设调整因子包括第一调整因子和第二调整因子，所述第一调整因子和所述第二调整因子之和为1，所述获取模块，具体用于将所述第二坐标和所述第一调整因子相乘，得到第三坐标，并将所述第一坐标和所述第二调整因子相乘，得到第四坐标；将所述第三坐标和所述第四坐标相加，得到目标顶点坐标。