CN111325819A - 运动数据处理方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

运动数据处理方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN111325819A CN202010096588.0A CN202010096588A CN111325819A CN 111325819 A CN111325819 A CN 111325819A CN 202010096588 A CN202010096588 A CN 202010096588A CN 111325819 A CN111325819 A CN 111325819A
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Abstract

本发明实施例提供一种运动数据处理方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取并解析运动数据，运动数据包含VMD格式的运动数据；确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系；基于源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型；基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。根据本发明实施例的技术方案，能够使目标骨骼模型与VMD运动数据中的源骨骼模型的对应骨骼的运动保持一致，并且不需要对VMD运动数据进行预先转换，从而能够在游戏运行过程中使用VMD运动数据。

Description

运动数据处理方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种运动数据处理方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
博歌乐运动数据(Vocaloid Motion Data，VMD)格式是通过MikuMikuDance(MMD)软件制作的一种编码-数据的格式，一般用于3D模型动画制作上，VMD运动数据是目前使用比较广泛的一种运动数据。
目前，使用VMD运动数据时一般需要使用MMD软件。如果需要将VMD运动数据应用到其他游戏应用程序中，需要将VMD运动数据转换为更为普遍使用的FBX格式的运动数据。然而，在这种方案中，需要对VMD运动数据进行预先转换，无法在游戏运行过程中使用VMD运动数据。
因此，如何在游戏运行过程中使用VMD运动数据成为了亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明实施例提供一种运动数据处理方法、装置、设备和存储介质，用于解决现有技术中需要对VMD运动数据进行预先转换，无法在游戏运行过程中使用VMD运动数据的问题。
本发明实施例第一方面，提供了一种运动数据处理方法，包括：
获取并解析运动数据，所述运动数据包含VMD格式的运动数据；
确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系；
基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，所述目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型；
基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，包括：
将所述源骨骼模型的关键骨骼的名称与所述目标骨骼模型的各个骨骼的名称进行匹配；
若匹配成功，则确定所述源骨骼模型的匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼；
若未匹配成功，则确定所述源骨骼模型的未匹配成功的关键骨骼在所述源骨骼模型中的位置关系，基于所述位置关系，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述位置关系为树状结构关系，所述确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的位置关系，包括：
确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼之间的所述树状结构关系，
所述基于所述位置关系，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼，包括：
确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述树状结构关系中的节点位置；
基于所述节点位置，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，包括：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼对应的源位置矩阵；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼处于第二参考姿势的参考位置矩阵；
基于所述源位置矩阵、所述转换逆矩阵以及所述参考位置矩阵，确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼对应的目标位置矩阵。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，包括：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼的源位置和源旋转角；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的位置转换逆矩阵与旋转角转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼处于所述第二参考姿势的参考位置以及参考旋转角；
基于所述源位置、所述源旋转角、所述位置转换逆矩阵、所述旋转角转换逆矩阵、所述参考位置、所述参考旋转角，确定目标骨骼模型的相对应的骨骼的目标位置以及目标旋转角。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述获取运动数据，包括：
在游戏运行过程中下载所述运动数据。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述解析运动数据，包括：
解析所述运动数据，确定每帧所述运动数据中所述源骨骼模型的各个骨骼的骨骼状态，所述骨骼状态包括骨骼的位置和旋转角。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述第一参考姿势为A-姿势，所述第二参考姿势为T-姿势。
本发明实施例的第二方面，提供了一种运动数据处理装置，包括：
解析模块，用于获取并解析运动数据，所述运动数据包含VMD格式的运动数据；
骨骼信息确定模块，确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系；
骨骼对应模块，基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，所述目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型；
运动信息确定模块，基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述骨骼对应模块包括：
名称匹配单元，用于将所述源骨骼模型的关键骨骼的名称与所述目标骨骼模型的各个骨骼的名称进行匹配；
匹配成功单元，用于若匹配成功，则确定所述源骨骼模型的匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼；
位置匹配单元，用于若未匹配成功，则确定所述源骨骼模型的未匹配成功的关键骨骼在所述源骨骼模型中的位置关系，基于所述位置关系，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述位置关系为树状结构关系，所述骨骼信息确定模块被配置为：
确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼之间的所述树状结构关系，
所述位置匹配单元被配置为：
确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述树状结构关系中的节点位置；
基于所述节点位置，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述运动信息确定模块被配置为：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼对应的源位置矩阵；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼处于第二参考姿势的参考位置矩阵；
基于所述源位置矩阵、所述转换逆矩阵以及所述参考位置矩阵，确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼对应的目标位置矩阵。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述运动信息确定模块被配置为：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼的源位置和源旋转角；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的位置转换逆矩阵与旋转角转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼处于所述第二参考姿势的参考位置以及参考旋转角；
基于所述源位置、所述源旋转角、所述位置转换逆矩阵、所述旋转角转换逆矩阵、所述参考位置、所述参考旋转角，确定目标骨骼模型的相对应的骨骼的目标位置以及目标旋转角。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述解析模块被配置为：
在游戏运行过程中下载所述运动数据。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述解析模块被配置为：
解析所述运动数据，确定每帧所述运动数据中所述源骨骼模型的各个骨骼的骨骼状态，所述骨骼状态包括骨骼的位置和旋转角。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述第一参考姿势为A-姿势，所述第二参考姿势为T-姿势。
本发明实施例的第三方面，提供了一种运动数据处理设备，包括：接收器、处理器、存储器以及发送器；存储器用于存储计算机程序和数据，所述处理器调用存储器存储的计算机程序，以执行第一方面任一实施例提供的运动数据处理方法。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时用于执行第一方面任一实施例提供的运动数据处理方法。
根据本发明实施例提供的运动数据处理方法、装置、设备和存储介质，一方面，基于源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，能够结合骨骼的名称以及位置关系准确地建立源骨骼模型的关键骨骼与目标骨骼模型的骨骼之间的对应关系，避免了骨骼模型不一致的问题；另一方面，基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，能够基于目标运动信息对目标骨骼模型进行运动重定向，从而能够使目标骨骼模型与VMD运动数据中源骨骼模型的对应骨骼的运动保持一致；再一方面，由于不需要对VMD运动数据进行预先转换，从而能够在游戏运行过程中使用VMD运动数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为根据本发明的一些实施例提供的运动数据处理方法的流程示意图；
图2为根据本发明的一些实施例提供的确定目标骨骼的目标运动信息的流程示意图；
图3为根据本发明的另一些实施例提供的运动数据处理方法的流程示意图；
图4为根据本发明的一些实施例提供的在A-姿势下的骨骼变化的示意图；
图5为根据本发明的一些实施例提供的在T-姿势下的骨骼变化的示意图；
图6为根据本发明的一些实施例提供的运动数据处理装置的示意框图；
图7为根据本发明的一些实施例提供的骨骼对应模块的示意框图；
图8为根据本发明的一些实施例提供的运动数据处理设备实施例的示意框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
VMD运动数据是目前使用比较广泛的一种运动数据。目前，使用VMD运动数据时需要使用MMD软件，或者需要将VMD运动数据转换为更为普遍使用的FBX运动数据。如果需要在游戏运行中使用或播放VMD运动数据，经常由于当前运行游戏的骨骼模型与VMD运动数据的骨骼模型不一致，导致无法使用VMD运动数据。因此，现有的技术方案中，需要对VMD运动数据进行预先转换，无法在游戏运行过程中使用VMD运动数据。
基于上述内容，本发明的基本思想在于，在游戏运行过程中，获取并解析VMD格式的运动数据，确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称以及位置关系，基于源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定当前运行游戏使用的目标骨骼模型的相对应的骨骼，基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。一方面，基于源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定当前运行游戏使用的目标骨骼模型的相对应的骨骼，能够准确地建立起源骨骼模型与目标骨骼模型的骨骼之间的对应关系，避免了骨骼模型不一致的问题；另一方面，基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，能够使目标骨骼模型与源骨骼模型的对应骨骼的运动保持一致；再一方面，不需要对VMD运动数据进行预先转换，从而能够在游戏运行过程中使用VMD运动数据，或对各帧VMD运动数据进行动作分析。
图1为根据本发明的一些实施例提供的运动数据处理方法的流程示意图。该运动数据处理方法包括步骤S110至步骤S140，该运动数据处理方法可以应用于客户端例如为手机、平板电脑、台式计算机、便携笔记本式计算机或车载计算机等。下面结合附图对示例实施例中的运动数据处理方法进行详细的描述。
参照图1所示，在步骤S110中，获取并解析运动数据，运动数据包含VMD格式的运动数据。
在示例实施例中，从指定的VMD动画收集平台例如VMD动画网站获取对应的VMD运动数据。例如，在游戏运行过程中，通过网络数据传输协议例如HTTP协议从VMD动画网站下载VMD运动数据，将下载的VMD运动数据保存到本地客户端并加载到游戏内存中。
进一步地，对获取的VMD运动数据进行解析，确定各帧运动数据中各个骨骼的骨骼状态即位置状态，例如，对获取的VMD运动数据进行解析，确定各帧运动数据中各个骨骼的三维位置与旋转角。
在步骤S120中，确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系。
在示例实施例中，源骨骼模型为解析得到的运动数据中的人形骨骼模型，但是本发明的实施例不限于此，例如源骨骼模型还可以为其他适当的角色的骨骼模型例如动物骨骼模型。
进一步地，从解析的运动数据中确定各帧运动数据中源骨骼模型的各个骨骼的名称以及位置关系。例如，骨骼名称可以包括头骨、左肩骨、右肩骨、胸骨、左上臂、左下臂、右上臂、右下臂等，骨骼的位置关系为各个骨骼按照从上到下并且从左到右的位置编号信息。在示例实施例中，骨骼的位置关系可以为树状结构关系，该树状结构关系中的每个节点代表一个骨骼，节点的位置代表骨骼的位置。
在步骤S130中，基于源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型。
在示例实施例中，源骨骼模型的关键骨骼为源骨骼模型中关键位置的骨骼，例如关键骨骼可以包括头骨、左肩骨、右肩骨、胸骨、左上臂、左下臂、右上臂、右下臂等骨骼。目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型。
进一步地，将源骨骼模型的关键骨骼的名称与目标骨骼模型中的各个骨骼的名称进行匹配，若匹配成功，则确定源骨骼模型的匹配成功的关键骨骼在目标骨骼模型中相对应的目标骨骼；若未匹配成功，则确定源骨骼模型的未匹配成功的关键骨骼在源骨骼模型中的位置关系，基于该位置关系，确定未匹配成功的关键骨骼在目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在步骤S140中，基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。
在示例实施例中，若源骨骼模型与目标骨骼模型的参考姿势相同，则直接根据源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。根据目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，对目标骨骼模型进行运动重定向。
进一步地，若源骨骼模型与目标骨骼模型的参考姿势不同，例如源骨骼模型的参考姿势为A-姿势即APose，目标骨骼模型的参考姿势为T-姿势即TPose，则确定源骨骼模型的参考姿势与目标骨骼模型的参考姿势之间的转换逆矩阵，基于该转换逆矩阵以及骨骼之间的对应关系，对目标骨骼模型进行运动重定向，使得使用TPose作为初始状态的目标骨骼模型在每一帧骨骼的位置和旋转角和以APose作为初始状态的源骨骼模型在每一帧的位置和旋转角一致。
具体而言，基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，包括：确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的源位置和源旋转角；确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼从APose到TPose的位置转换逆矩阵与旋转角转换逆矩阵；确定目标骨骼模型的相对应的骨骼处于TPose的参考位置以及参考旋转角；基于源位置、源旋转角、该位置转换逆矩阵、该旋转角转换逆矩阵、参考位置、参考旋转角，确定目标骨骼模型的相对应的骨骼的目标位置以及目标旋转角。进一步地，可以基于目标骨骼模型的相对应的骨骼的目标位置以及目标旋转角，对目标骨骼模型进行运动重定向。
根据图1的示例实施例中的技术方案，一方面，基于源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定当前运行游戏使用的目标骨骼模型的相对应的骨骼，能够准确地建立起源骨骼模型与目标骨骼模型的骨骼之间的对应关系，避免了骨骼模型不一致的问题；另一方面，基于源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，能够使目标骨骼模型与源骨骼模型的对应骨骼的运动保持一致；再一方面，由于不需要对VMD运动数据进行预先转换，从而能够在游戏运行过程中使用VMD运动数据，或对各帧VMD运动数据进行动作分析。
进一步地，根据VMD运动数据中骨骼的命名，选取54个VMD数据中的关键骨骼，可以将其余的骨骼数据剔除，对于一个新的人型骨骼模型即目标骨骼模型，基于源骨骼模型即VMD骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系，确定目标骨骼模型的相对应的骨骼。进一步地，由于骨骼动画播放过程中，相邻骨骼可以相互带动，未匹配关键骨骼即VMD关键骨骼的目标骨骼模型的骨骼不会对转化后的动画造成影响，匹配关键骨骼的目标骨骼模型的骨骼会带动未匹配关键骨骼的骨骼移动和旋转。由于仅对关键骨骼的骨骼数据以及目标骨骼模型的对应骨骼的骨骼数据进行处理，能够减少骨骼数据的处理，从而能够提高运动数据的处理效率。
在另一些实施例中，目标骨骼模型与源骨骼模型都为人形骨骼模型，目标骨骼模型与源骨骼模型的位置关系都为树状结构关系。将源骨骼模型的树状结构的节点的关键骨骼的名称与目标骨骼模型对应节点的骨骼的名称进行匹配，若匹配成功，确定源骨骼模型的匹配成功的关键骨骼在目标骨骼模型中相对应的目标骨骼；若未匹配成功，则基于源骨骼模型的各个节点距该关键骨骼的节点的距离，对源骨骼模型的各个节点进行遍历，将遍历到的关键骨骼的名称与目标骨骼模型的对应节点的骨骼的名称进行匹配，直到匹配成功为止。
此外，在示例实施例中，基于目标骨骼模型与源骨骼模型的骨骼之间的对应关系，确定源骨骼模型中的各个骨骼的缩放比例，基于该缩放比例对源骨骼模型中对应的骨骼进行缩放处理。通过对具有对应关系的骨骼进行缩放处理，能够确保映射到目标骨骼模型的骨骼的位置的准确性，进而能够更精准地对目标骨骼模型进行运动重定向。
图2为根据本发明的一些实施例提供的确定目标骨骼的目标运动信息的流程示意图。
参照图2所示，在步骤S210中，确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼对应的源位置矩阵。
在示例实施例中，从各帧运动数据中确定源骨骼模型的关键骨骼的位置以及旋转角，基于关键骨骼的位置以及旋转角确定关键骨骼对应的源位置矩阵。源骨骼模型的关键骨骼为源骨骼模型中关键位置的骨骼，例如关键骨骼可以包括头骨、左肩骨、右肩骨、胸骨、左上臂、左下臂、右上臂、右下臂等骨骼。。
在步骤S220中，确定运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的转换逆矩阵。
在示例实施例中，第一参考姿势为A-姿势即A-Pose，第二参考姿势为T姿势即T-Pose。从各帧运动数据中确定源骨骼模型在APose姿势下的关键骨骼的位置以及旋转角，基于关键骨骼位置以及旋转角确定关键骨骼处于APose姿势下的第一位置矩阵，以及关键骨骼处于TPose姿势下的第二位置矩阵，基于第一位置矩阵以及第二位置矩阵确定关键骨骼从APose姿势到TPose姿势的转换逆矩阵。
在实施例示例中，参照图4和图5所示，A-pose姿势指的是直立、双手侧张开与躯干夹45度左右的姿势；TPose姿势指的是模型自然直立，双手水平展开，手指自然下垂，脸部朝前的姿势。
在步骤S230中，确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼处于第二参考姿势的参考位置矩阵。
在示例实施例中，确定目标骨骼模型与关键骨骼相对应的骨骼处于第二参考姿势即TPose下的位置以及旋转角，基于相对应的骨骼的位置以及旋转角确定相对应的骨骼处于第二参考姿势的参考位置矩阵。参照图5所示，在TPose姿势下，模型自然直立，双手水平展开，手指自然下垂，脸部朝前。
在步骤S240中，基于该源位置矩阵、该转换逆矩阵以及该参考位置矩阵，确定目标骨骼模型的各个骨骼对应的目标位置矩阵。
在示例实施例中，基于源关键帧中的源骨骼模型与目标关键帧中的目标骨骼模型的骨骼之间的对应关系，通过下式(1)确定目标骨骼模型的相对应的骨骼对应的目标位置矩阵：
目标位置矩阵(目标关键帧)＝源位置矩阵(源关键帧)*转换逆矩阵(源TPose)*参考位置矩阵(目标TPose)(1)
其中，目标位置矩阵(目标关键帧)表示目标关键帧中目标骨骼模型的位置矩阵；源位置矩阵(源关键帧)表示VMD运动数据中的各关键帧的源骨骼模型的源位置矩阵；转换逆矩阵(源TPose)表示源骨骼模型从APose姿势转换到TPose姿势的转换逆矩阵；参考位置矩阵(目标TPose)表示目标骨骼模型在参考姿势TPose下的位置矩阵。
进一步地，在示例实施例中，基于该目标位置矩阵对目标骨骼模型的各个骨骼进行运动重定向。
在示例实施例中，在确定了目标骨骼模型对应的目标位置矩阵之后，基于该目标位置矩阵对目标骨骼模型的各个骨骼进行运动重定向。例如，在APose模型下，右手向后旋转90度，而在TPose参考姿势下，模型需要先将右手向下旋转45度，再向后旋转90度。
图3为根据本发明的另一些实施例提供的运动数据处理方法的流程示意图。
参照图3所示，在步骤S310中，在游戏运行的过程中下载VMD运动数据。例如，从VMD动画资源库中下载VMD运动数据，将下载的VMD运动数据保存到客户端本地并加载到游戏内存中。
在步骤S320中，解析下载到的VMD运动数据，获取每帧运动数据的骨骼状态，骨骼状态包括骨骼的三维位置与旋转角序列。
在步骤S330中，建立VMD运动数据中的源骨骼模型的骨骼与目标骨骼模型的骨骼之间的对应关系。
在示例实施例中，根据VMD运动数据中骨骼的命名，选取54个VMD数据中的关键骨骼，可以将其余的骨骼数据剔除，对于一个新的人型骨骼模型即目标骨骼模型，基于源骨骼模型即VMD骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置，确定源骨骼模型的关键骨骼在目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。进一步地，由于骨骼动画播放过程中，相邻骨骼可以相互带动，未匹配关键骨骼的目标骨骼模型的骨骼不会对转化后的动画造成影响，匹配关键骨骼的目标骨骼模型的骨骼会带动未匹配关键骨骼的骨骼移动和旋转。由于仅对关键骨骼的骨骼数据以及目标骨骼模型的对应骨骼的骨骼数据进行处理，能够减少骨骼数据的处理，从而能够提高运动重定向的效率。
在步骤S340中，对目标骨骼模型进行动画重定向。
由于VMD运动数据的骨骼模型都是使用APose作为初始状态，而游戏中使用的自定义模型即目标骨骼模型一般使用TPose作为初始状态，因此，在示例实施例中，基于源关键帧中的源骨骼模型与目标关键帧中的目标骨骼模型的骨骼之间的对应关系，通过上式(1)确定目标骨骼模型的相对应的骨骼对应的目标位置矩阵，基于该目标位置矩阵对目标骨骼模型进行动画重定向。
图4为根据本发明的一些实施例提供的在A-姿势下的骨骼变化的示意图。参照图4所示，在A-pose姿势下，骨骼模型表现为直立、双手侧张开与躯干夹45度左右的姿势；图5为根据本发明的一些实施例提供的在T-姿势下的骨骼变化的示意图。参照图5所示，在TPose姿势下，骨骼模型表现为模型自然直立，双手水平展开，手指自然下垂，脸部朝前。因此，需要将每帧VMD骨骼模型相对于初始状态的变化混合APose初始状态到TPose初始状态的变化，使得使用TPose作为初始状态的目标骨骼模型在每一帧骨骼的位置和旋转角和以APose作为初始状态的源骨骼模型在每一帧的位置和旋转角一致，从而能够在游戏运行时下载播放各种VMD动画。
图6为根据本发明的一些实施例提供的运动数据处理装置的示意框图。参照图6所示，该运动数据处理装置600包括：
解析模块610，用于获取并解析运动数据，所述运动数据包含VMD格式的运动数据；
骨骼信息确定模块620，确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系；
骨骼对应模块630，基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，所述目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型；
运动信息确定模块640，基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，参照图7所示，所述骨骼对应模块630包括：
名称匹配单元710，用于将所述源骨骼模型的关键骨骼的名称与所述目标骨骼模型的各个骨骼的名称进行匹配；
匹配成功单元720，用于若匹配成功，则确定所述源骨骼模型的匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼；
位置匹配单元730，用于若未匹配成功，则确定所述源骨骼模型的未匹配成功的关键骨骼在所述源骨骼模型中的位置关系，基于所述位置关系，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述位置关系为树状结构关系，所述骨骼信息确定模块被配置为：
确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼之间的所述树状结构关系，
所述位置匹配单元被配置为：
确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述树状结构关系中的节点位置；
基于所述节点位置，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述运动信息确定模块640被配置为：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼对应的源位置矩阵；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼处于第二参考姿势的参考位置矩阵；
基于所述源位置矩阵、所述转换逆矩阵以及所述参考位置矩阵，确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼对应的目标位置矩阵。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述运动信息确定模块640被配置为：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼的源位置和源旋转角；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的位置转换逆矩阵与旋转角转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼处于所述第二参考姿势的参考位置以及参考旋转角；
基于所述源位置、所述源旋转角、所述位置转换逆矩阵、所述旋转角转换逆矩阵、所述参考位置、所述参考旋转角，确定目标骨骼模型的相对应的骨骼的目标位置以及目标旋转角。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述解析模块610被配置为：
在游戏运行过程中下载所述运动数据。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述解析模块610被配置为：
解析所述运动数据，确定每帧所述运动数据中所述源骨骼模型的各个骨骼的骨骼状态，所述骨骼状态包括骨骼的位置和旋转角。
在本发明的一些示例实施例中，基于上述方案，所述第一参考姿势为A-姿势，所述第二参考姿势为T-姿势。
本申请实施例提供的运动数据处理装置能够实现前述方法实施例中的各个过程，并达到相同的功能和效果，这里不再重复。
图8示出了本发明的一些实施例提供的运动数据处理设备实施例一的结构示意图，如图8所示，本实施例提供的运动数据处理设备800可以包括：存储器810以及处理器820。
可选的，该运动数据处理设备800还可以包括总线。其中，总线用于实现各元件之间的连接。
所述存储器810用于存储计算机程序和数据，所述处理器820调用存储器存储的计算机程序，以执行前述任一方法实施例提供的运动数据处理方法的技术方案。
其中，存储器810和处理器820之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可以通过一条或者多条通信总线或信号线实现电性连接，如可以通过总线连接。存储器中存储有实现数据访问控制方法的计算机执行指令，包括至少一个可以软件或固件的形式存储于存储器中的软件功能模块，处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序以及模块，从而执行各种功能应用以及运动数据处理。
存储器810可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称：RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称：ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，简称：PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称：EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，简称：EEPROM)等。其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行程序。进一步地，上述存储器内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。
处理器820可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称：CPU)、网络处理器(Network Processor，简称：NP)等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。可以理解，图8的结构仅为示意，还可以包括比图8中所示更多或者更少的组件，或者具有与图8所示不同的配置。图8中所示的各组件可以采用硬件和/或软件实现。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可以实现上述任一方法实施例提供的运动数据处理方法。
本实施例中的计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质，或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备，可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如SSD)等。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (11)

1.一种运动数据处理方法，其特征在于，包括：
获取并解析运动数据，所述运动数据包含VMD格式的运动数据；
确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系；
基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，所述目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型；
基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，包括：
将所述源骨骼模型的关键骨骼的名称与所述目标骨骼模型的各个骨骼的名称进行匹配；
若匹配成功，则确定所述源骨骼模型的匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼；
若未匹配成功，则确定所述源骨骼模型的未匹配成功的关键骨骼在所述源骨骼模型中的位置关系，基于所述位置关系，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述位置关系为树状结构关系，所述确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的位置关系，包括：
确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼之间的所述树状结构关系，
所述基于所述位置关系，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼，包括：
确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述树状结构关系中的节点位置；
基于所述节点位置，确定所述未匹配成功的关键骨骼在所述目标骨骼模型中相对应的目标骨骼。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，包括：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼对应的源位置矩阵；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼处于第二参考姿势的参考位置矩阵；
基于所述源位置矩阵、所述转换逆矩阵以及所述参考位置矩阵，确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼对应的目标位置矩阵。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息，包括：
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼的源位置和源旋转角；
确定所述运动数据中各帧的所述源骨骼模型的关键骨骼从第一参考姿势到第二参考姿势的位置转换逆矩阵与旋转角转换逆矩阵；
确定所述目标骨骼模型的相对应的骨骼处于所述第二参考姿势的参考位置以及参考旋转角；
基于所述源位置、所述源旋转角、所述位置转换逆矩阵、所述旋转角转换逆矩阵、所述参考位置、所述参考旋转角，确定目标骨骼模型的相对应的骨骼的目标位置以及目标旋转角。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取运动数据，包括：
在游戏运行过程中下载所述运动数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析运动数据，包括：
解析所述运动数据，确定每帧所述运动数据中所述源骨骼模型的各个骨骼的骨骼状态，所述骨骼状态包括骨骼的位置和旋转角。
8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一参考姿势为A-姿势，所述第二参考姿势为T-姿势。
9.一种运动数据处理装置，其特征在于，包括：
解析模块，用于获取并解析运动数据，所述运动数据包含VMD格式的运动数据；
骨骼信息确定模块，用于确定所述运动数据中各帧的源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系；
骨骼对应模块，用于基于所述源骨骼模型的关键骨骼的名称和/或位置关系确定目标骨骼模型的相对应的目标骨骼，其中，所述目标骨骼模型为当前运行游戏使用的骨骼模型；
运动信息确定模块，用于基于所述源骨骼模型的关键骨骼的源运动信息确定所述目标骨骼模型的相对应的目标骨骼的目标运动信息。
10.一种运动数据处理设备，其特征在于，包括：处理器以及存储器；所述存储器用于存储计算机程序和数据，所述处理器调用存储器存储的计算机程序，以执行权利要求1至8中任一项所述的运动数据处理方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时用于执行权利要求1至8中任一项所述的运动数据处理方法。
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