CN111968206B - 动画对象的处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种动画对象的处理方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取目标人物的空间位置信息，根据空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，根据动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件。动画文件用于控制动画制作软件中的动画对象与目标人物的动作一致。上述处理过程实现将目标人物的身体部件的空间位置信息转化为动画制作软件中动画对象的身体部件的角度参数，提高了动画制作的效率，大大减小了开发人员的工作量，由于是基于真实人物的动作进行动画模拟，动画对象的动作更加自然生动。
Description
技术领域
本申请涉及游戏技术领域，尤其涉及一种动画对象的处理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着游戏、动画等娱乐产业的快速发展，三维动画在计算机动画技术越来越被人们所看重。三维动画相比于二维动画更加直观，要做到逼真和自然的感官效果，可采用关键帧技术对三维动画对象的身体各部位进行设置。
目前主要通过动画制作软件内置的编辑功能进行手动调节。例如，要呈现一动画对象走路的动作，需要确定各个时间点动画对象四肢的摆动幅度、弯曲程度等。
然而，越精细的动画需要越多的关键帧。如果一秒钟需要5个关键帧，一分钟就需要制作300个关键帧，工作量巨大。进一步地，对于复杂动作，手动设置往往难以准确模拟。
发明内容
本申请提供一种动画对象的处理方法、装置、设备及存储介质，提高动画制作的效率。
第一方面，本申请实施例提供一种动画对象的处理方法，包括：
获取目标人物的空间位置信息，所述空间位置信息包括所述目标人物的各个身体部件的空间向量；
根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数；
根据所述角度参数生成动画文件，所述动画文件用于控制所述动画制作软件中的所述动画对象与所述目标人物的动作一致。
可选地，所述角度参数包括旋转角度、弯曲角度的至少一项。
在一种可能的实施方式中，所述获取目标人物的空间位置信息，包括：
接收图像采集装置发送的包括目标人物的关键图像帧；
确定所述关键图像帧中目标人物的各个身体部件的空间坐标位置；
根据所述目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，确定所述目标人物的各个身体部件的空间向量。
在一种可能的实施方式中，所述获取目标人物的空间位置信息，包括：
通过图像采集装置获取目标人物的空间位置信息，所述目标人物的空间位置信息是所述图像采集装置根据关键图像帧确定的。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，包括：
根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在所述动画制作软件中第一身体部件的预设初始向量，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数，所述第一身体部件为任一身体部件。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在所述动画制作软件中第一身体部件的预设初始向量，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数，包括：
通过对所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及所述动画制作软件中所述动画对象的第一身体部件的预设初始向量进行向量运算，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数。
可选地，所述第一身体部件包括四肢中的任意一项，所述第一身体部件包括第一部位和第二部位，所述第一部位和所述第二部位通过一关节点连接。
可选地，所述目标人物的第一身体部件的空间向量包括：所述第一部位的第一空间向量以及所述第二部位的第二空间向量。
可选地，所述动画制作软件中所述第一身体部件的预设初始向量包括：所述第一身体部件的初始空间向量以及初始旋转轴向量，所述第一部件与所述第二部件的初始空间向量相同，所述第一部件与所述第二部件的初始旋转轴向量相同。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在所述动画制作软件中所述动画对象的第一身体部件的预设初始向量，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数，包括：
根据所述目标人物的所述第一部件的第一空间向量，以及所述动画制作软件中所述动画对象的第一部位的初始空间向量，确定第一旋转参数；
根据第一旋转参数和所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量，确定第一旋转轴向量，所述第一旋转轴向量为所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量根据第一旋转参数旋转后的向量；
根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，确定所述动画对象的第一身体部件的弯曲角度；
根据所述第一空间向量、所述第一旋转轴向量以及所述弯曲角度，确定第三空间向量，所述第三空间向量为所述第一空间向量绕所述第一旋转轴向量旋转所述弯曲角度后的向量；
根据所述第三空间向量以及所述第二空间向量，确定第二旋转参数；
根据所述第一旋转参数以及所述第二旋转参数确定第三旋转参数，将所述第三旋转参数转换为所述动画制作软件中为所述动画对象设置的所述第一身体部件的旋转角度；
其中，所述第一旋转参数、所述第二旋转参数、所述第三旋转参数均由四元数表示。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
向开发人员的终端发送所述动画文件，或者，
启动所述动画制作软件，在所述动画制作软件中执行所述动画文件。
第二方面，本申请实施例提供一种动画对象的处理装置，包括：
获取模块，用于获取目标人物的空间位置信息，所述空间位置信息包括所述目标人物的各个身体部件的空间向量；
处理模块，用于根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件，所述动画文件用于控制所述动画制作软件中的动画对象与所述目标人物的动作一致。
可选地，所述角度参数包括旋转角度、弯曲角度的至少一项。
在一种可能的实施方式中，获取模块，用于接收图像采集装置发送的包括目标人物的关键图像帧；
处理模块，具体用于确定所述关键图像帧中目标人物的各个身体部件的空间坐标位置；
根据所述目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，确定所述目标人物的各个身体部件的空间向量。
在一种可能的实施方式中，获取模块，用于通过图像采集装置获取目标人物的空间位置信息，所述目标人物的空间位置信息是所述图像采集装置根据关键图像帧确定的。
在一种可能的实施方式中，处理模块，具体用于根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在所述动画制作软件中第一身体部件的预设初始向量，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数，所述第一身体部件为任一身体部件。
在一种可能的实施方式中，处理模块，具体用于通过对所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及所述动画制作软件中所述动画对象的第一身体部件的预设初始向量进行向量运算，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数。
可选地，所述第一身体部件包括四肢中的任意一项，所述第一身体部件包括第一部位和第二部位，所述第一部位和所述第二部位通过一关节点连接。
可选地，所述目标人物的第一身体部件的空间向量包括：所述第一部位的第一空间向量以及所述第二部位的第二空间向量。
可选地，所述动画制作软件中所述第一身体部件的预设初始向量包括：所述第一身体部位的初始空间向量以及初始旋转轴向量。
在一种可能的实施方式中，处理模块，具体用于：
根据所述目标人物的所述第一部件的第一空间向量，以及所述动画制作软件中所述动画对象的第一部位的初始空间向量，确定第一旋转参数；
根据第一旋转参数和所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量，确定第一旋转轴向量，所述第一旋转轴向量为所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量根据第一旋转参数旋转后的向量；
根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，确定所述动画对象的第一身体部件的弯曲角度；
根据所述第一空间向量、所述第一旋转轴向量以及所述弯曲角度，确定第三空间向量，所述第三空间向量为所述第一空间向量绕所述第一旋转轴向量旋转所述弯曲角度后的向量；
根据所述第三空间向量以及所述第二空间向量，确定第二旋转参数；
根据所述第一旋转参数以及所述第二旋转参数确定第三旋转参数，将所述第三旋转参数转换为所述动画制作软件中为所述动画对象设置的所述第一身体部件的旋转角度；
其中，所述第一旋转参数、所述第二旋转参数、所述第三旋转参数均由四元数表示。
在一种可能的实施方式中，处理装置还包括发送模块。
发送模块，用于向开发人员的终端发送所述动画文件，或者，
处理模块还用于启动所述动画制作软件，在所述动画制作软件中执行所述动画文件。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述电子设备能够执行第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法。
本申请实施例提供一种动画对象的处理方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取目标人物的空间位置信息，根据空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，根据动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件。动画文件用于控制动画制作软件中的动画对象与目标人物的动作一致。上述处理过程实现将目标人物的身体部件的空间位置信息转化为动画制作软件中动画对象的身体部件的角度参数，提高了动画制作的效率，大大减小了开发人员的工作量，由于是基于真实人物的动作进行动画模拟，动画对象的动作更加自然生动。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的动画制作软件的一种图形用户界面的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种动画对象的右侧上肢的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种动画对象的右侧上肢的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种动画对象的处理方法的应用场景示意图；
图5为本申请实施例提供的一种动画对象的处理方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的目标人物的骨骼示意图；
图7为本申请实施例提供的一种动画对象的处理方法的流程图；
图8为本申请实施例提供的一种动画对象的右侧上肢的示意图；
图9为本申请实施例提供的图2所示动画对象的右侧上肢弯折后的示意图；
图10为本申请实施例提供的图8所示动画对象的右侧上肢弯折后的示意图；
图11为本申请实施例提供的一种动画对象的处理装置的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请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”等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，以便这里描述的本申请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。
目前的三维动画制作，开发人员需要在动画制作软件中手动设置每一个关键帧中动画对象的动作，手动设置的动作往往不够自然。对于复杂的动作，需要对数据参数进行多次调节，模拟效果不佳。
图1为本申请实施例提供的动画制作软件的一种图形用户界面的示意图，参照图1所示，图像用户界面101包括动画对象的预览界面102，以及动画对象的参数设置界面103。其中，参数设置界面103包括身体部件的旋转角度设置控件104、身体部件的弯曲角度设置控件105、身体部件的材质设置控件106。通过在参数设置界面103上设置身体部件在三个方向上的旋转角度、身体部件的弯曲角度以及身体部件的材质，即可在预览界面102上展示相应的动作。
图1示出了动画对象在初始状态下的动作，下面以右侧上肢为例，通过调整右侧上肢在三个方向上的旋转角度，和/或，右侧上肢的弯曲角度，可以得到不一样的动作。
示例性的，图2为本申请实施例提供的一种动画对象的右侧上肢的示意图，参照图2所示，当右侧上肢在三个方向上的旋转角度分别设置为-90°、0°、0°，右侧上肢的弯曲角度设置为0°时，动画对象的右侧上肢平举于胸前。
示例性的，图3为本申请实施例提供的一种动画对象的右侧上肢的示意图，参照图3所示，当右侧上肢在三个方向上的旋转角度分别设置为0°、0°、0°，右侧上肢的弯曲角度设置为90°时，动画对象的右侧上肢弯折90°，即右侧大臂与右侧小臂之间的夹角为90°。
开发人员可以通过在动画制作软件的图像用户界面上设置各个身体部件的旋转角度和/或弯曲角度，模拟不同的动作。上述过程需要耗费大量时间，制作效率低下，且模拟效果不够自然。
针对上述问题，本申请实施例提供一种动画对象的处理方法，通过对图像采集装置采集的包括真实人物运动过程的视频画面中关键图像帧的图像分析，获取关键图像帧中目标人物身体各部位的空间位置信息，将目标人物的空间位置信息转换为动画制作软件中需要对虚拟动画对象设置的数据参数，在确定数据参数后自动生成动画文件。上述处理过程无需开发人员在动画制作软件中反复模拟动画对象的动作、调整数据参数，大大减小了开发人员的工作量。进一步地，可通过设置关键帧采集频率，调整动画的精度，轻松实现每秒10个关键帧的动画，使得制作的动画更为精细。
在介绍本申请的技术方案之前，首先对本申请实施例提供的动画对象的处理方法的应用场景进行简要介绍。
图4为本申请实施例提供的一种动画对象的处理方法的应用场景示意图。参照图4所示，该应用场景包括图像采集装置201、动画对象的处理装置202以及终端设备203。其中，动画对象的处理装置202分别与图像采集装置201、终端设备203通信连接。
作为一种示例，图像采集装置201用于采集真实人物在一些场景中的视频画面，向动画对象的处理装置201发送采集到的视频画面或者视频画面中的关键图像帧。动画对象的处理装置202用于接收图像采集装置201发送的视频画面或视频画面中的关键图像帧，对视频画面中的关键图像帧进行图像分析，确定关键图像帧中目标人物的空间位置信息，根据空间位置信息确定动画制作软件中动画对象的各个身体部件的数据参数，再根据确定的数据参数生成动画文件。
作为另一种示例，图像采集装置201除了采集视频画面之外，还具有图像处理功能，还用于对视频画面中的关键图像帧进行图像分析，确定关键图像帧中目标人物的空间位置信息，向动画对象的处理装置202发送关键图像帧中目标人物的空间位置信息。动画对象的处理装置202用于根据图像采集装置201发送的目标人物的空间位置信息，确定动画制作软件中动画对象的各个身体部件的数据参数，再根据确定的数据参数生成动画文件。
本申请实施例中，动画文件通常包括多个关键图像帧对应的动画对象的各个身体部件的数据参数。
作为一种示例，动画对象的处理装置202向终端设备203发送生成的动画文件，终端设备203通过在动画制作软件中运行该动画文件，在终端设备203的显示器上展示动画对象的一系列动作，该一系列动作与图像采集装置201采集的视频画面中的真实人物的动作一致。
可选地，在一些实施例中，还可以将动画对象的处理装置202集成在终端设备203中，使得终端设备具备图像处理功能以及动画文件创建功能。终端设备203在接收到图像采集装置201采集的视频画面后，对视频画面中的关键图像帧进行图像分析，确定关键图像帧中目标人物的空间位置信息，根据空间位置信息确定动画制作软件中动画对象的各个身体部件的数据参数，再根据确定的数据参数生成动画文件，执行动画文件，在终端设备203的显示器上展示动画对象的一系列动作。
基于上述应用场景，下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图5为本申请实施例提供的一种动画对象的处理方法的流程图。参照图5所示，本实施例提供的动画对象的处理方法包括如下步骤：
步骤301、获取目标人物的空间位置信息，空间位置信息包括目标人物的各个身体部件的空间向量。
本申请实施例中，处理装置获取目标人物的空间位置信息可以包括以下两种可能的实施方式：
一种可能的实施方式中，处理装置直接接收图像采集装置发送的目标人物在关键图像帧的空间位置信息。该实现方式中，图像采集装置通过采集真实人物在一些场景中的视频画面，从视频画面中选取关键图像帧，并对关键图像帧进行图像分析，确定目标人物在关键图像帧中的空间位置信息，向处理装置发送空间位置信息。
另一种可能的实施方式中，处理装置接收图像采集装置发送的包括目标人物的关键图像帧，处理装置确定目标人物的各个身体部件在关键图像帧的空间坐标位置，根据目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，确定目标人物的各个身体部件的空间向量。该实现方式中，处理装置具有图像处理功能，对接收到的包括目标人物的关键图像帧进行图像分析，确定目标人物在关键图像帧中的空间位置信息。
本申请实施例中，图像处理过程可以在图像采集装置中执行，也可以在动画对象的处理装置中执行，对此本申请实施例不作任何限制。
图像处理过程中捕捉的目标人物的身体部件包括人物的四肢、肩膀、头部、脚部等部位。图6为本申请实施例提供的目标人物的骨骼示意图，参照图6所示，图像处理过程主要包括两个步骤：
1)获取目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，即图6所示的各个身体部件对应的关节点的空间坐标位置。以目标人物的右侧上肢为例，右侧上肢包括右侧大臂和右侧小臂，大臂是指肩膀末端到手肘的部位，小臂是指手肘到手腕的部位。示例性的，获取目标人物右侧上肢的空间坐标位置，包括获取目标人物右侧肩膀末端的空间位置点A、右侧手肘的空间位置点B、右侧手腕的空间位置点C的空间坐标值，分别记为A(a1,b1,c1)、B(a2,b2,c2)、C(a3,b3,c3)，如图6所示。
2)根据目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，确定目标人物的各个身体的空间向量。示例性的，基于上述步骤中的实例，根据目标人物右侧肩膀末端的空间位置点A以及右侧手肘的空间位置点B的空间坐标值，确定右侧大臂的空间向量，即点A到点B的空间向量，可表示为 同样的，根据目标人物右侧手肘的空间位置点B以及右侧手腕的空间位置点C的空间坐标值，确定右侧小臂的空间向量，即点B到点C的空间向量，可表示为/>如图6所示。
步骤302、根据空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数。
本申请实施例中，空间位置信息包括目标人物的各个身体部位的空间向量，具体的，处理装置可根据目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在动画制作软件中第一身体部件的预设初始向量，确定动画对象的第一身体部件的角度参数。其中，第一身体部件为目标人物的任一身体部件。
第一身体部件可以是左上肢、右上肢、左下肢、右下肢、左脚、右脚、头部、肩膀等。
作为一种示例，第一身体部件为四肢中的任意一项，第一身体部件具体包括第一部位和第二部位，第一部位和第二部位通过一关节点连接。示例性的，以右侧上肢为例，右侧上肢包括右大臂和右小臂，右大臂和右小臂通过手肘连接。
需要说明的是，处理装置存储有动画制作软件中每一个身体部件的预设初始向量。预设初始向量包括身体部件的初始空间向量以及初始旋转轴向量。
其中，初始空间向量是指身体部件的初始朝向，例如上肢的初始朝向为竖直向下，可参见图1所示动画对象的上肢朝向。
应理解，身体部件的旋转轴会随着身体部件的旋转而发生变化。示例性的，以右侧上肢为例，由于右大臂的旋转，右小臂的旋转轴也进行了同样的旋转，右小臂的旋转轴不再是右小臂最初的旋转轴。
本申请实施例中，身体部件的角度参数包括旋转角度、弯曲角度的至少一项。其中，旋转角度包括三个方向上的旋转角度，相当于身体部件的欧拉角，以动画对象的右侧上肢为例，图1所示的参数设置界面上的旋转角度均为0，对应动画对象的右侧上肢的大臂的初始朝向(即右侧上肢的初始空间向量)。弯曲角度是指身体部件的弯曲程度，例如上肢的弯曲角度是指大臂与小臂之间的夹角值，下肢的弯曲角度是指大腿与小腿之间的夹角值。
一种可能的实施方式中，处理装置根据目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在动画制作软件中动画对象的第一身体部件的预设初始向量，确定动画对象的第一身体部件的角度参数，包括：
通过对目标人物的第一身体部件的空间向量，以及动画制作软件中第一身体部件的预设初始向量进行向量运算，确定动画对象的第一身体部件的角度参数。其中，第一身体部件的角度参数包括旋转角度和/或弯曲角度。
步骤303、根据动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件。
本申请实施例中，处理装置生成的动画文件用于控制动画制作软件中的动画对象与目标人物的动作一致。具体的，动画文件包括动画对象的至少一个身体部件的角度参数，身体部位的角度参数包括身体部位的旋转角度和/或弯曲角度。
应理解，每一帧关键图像帧对应一组角度参数，生成对应的动画文件。作为一种示例，动画文件具体包括身体部件的标识、时间轴位置(指示关键图像帧在时间轴上的位置)以及身体部件在时间轴位置上呈现的旋转状态。
示例性的，图2中动画对象的动作对应动画文件的部分字段可以表示为：
“position”:0,
“part_name”:“Right_arm”,
“values”:{
“ROT_X”:-90,
}
其中，position表示时间轴位置，part_name表示身体部件的标识(例如目标对象的右侧上肢)，values表示身体部件在时间轴位置上呈现的旋转状态，ROT_X表示绕X轴旋转的角度。
示例性的，图3中动画对象的动作对应动画文件的部分字段可以表示为：
“position”:0,
“part_name”:“Right_arm”,
“values”:{
“BEND_ANGLE_X”:90,
}
其中，BEND_ANGLE_X表示上肢的弯曲角度(即大臂与小臂的夹角值)。
应理解，通过对多个关键图像帧中目标人物的各个身体部件的空间位置分析，确定各个关键图像帧对应的动画对象的角度参数，可生成包括多个时间点的动画对象的角度参数的动画文件，在动画制作软件中执行该动画文件，可以在动画制作软件中呈现动画对象的一系列连贯动作。
本申请实施例提供的动画对象的处理方法，通过获取目标人物的空间位置信息，根据空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，根据动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件。动画文件用于控制动画制作软件中的动画对象与目标人物的动作一致。上述处理过程实现将目标人物的身体部件的空间位置信息转化为动画制作软件中动画对象的身体部件的角度参数，提高了动画制作的效率，大大减小了开发人员的工作量，由于是基于真实人物的动作进行动画模拟，动画对象的动作更加自然生动。
下述实施例以第一身体部件为四肢的任意一项为例，对本申请实施例的动画对象的处理方法进行详细说明。
图7为本申请实施例提供的一种动画对象的处理方法的流程图。参照图7所示，本实施例提供的动画对象的处理方法包括如下步骤：
步骤401、获取目标人物的第一身体部件的空间向量。
目标人物的第一身体部件的空间向量包括目标人物的第一部件的第一空间向量以及第二部件的第二空间向量。
示例性的，参照图6所示，第一身体部件为右侧上肢时，第一部件为右侧大臂，目标人物的右侧大臂的空间向量为第二部件为右侧小臂，目标人物的右侧小臂的空间向量为/>处理装置获取目标人物的右侧上肢的空间位置信息包括获取目标人物的右侧大臂的空间向量/>以及右侧小臂的空间向量/>
本申请实施例中，处理装置获取目标人物的第一身体部件的空间向量的方式同上述实施例的步骤301，具体可参见上述实施例，此处不再赘述。
步骤402、获取动画制作软件中动画对象的第一身体部件的预设初始向量。
动画对象的第一身体部件的预设初始向量包括：动画对象的第一身体部件的初始空间向量以及初始旋转轴向量。同样的，动画对象的第一身体部件包括通过一关节点连接的第一部件和第二部件。
需要说明的是，在动画制作软件中，作为一种示例，第一身体部件的初始空间向量具体是指第一身体部件的第一部件的初始空间向量(或称为初始朝向)，第一身体部件的初始旋转轴向量具体是指第一身体部件的第二部件的初始旋转轴向量。示例性的，第一身体部件为右侧上肢，动画制作软件中预定义的动画对象的右侧大臂的初始空间向量可以表示为即右侧上肢的初始朝向为竖直向下。动画制作软件中预定义的动画对象的右侧小臂的初始旋转轴向量可以表示为/>即右侧小臂可以绕着图1所示的X轴负方向(即初始旋转轴向量/>)旋转。
步骤403、根据目标人物的第一身体部件的第一部件的第一空间向量，以及动画制作软件中动画对象的第一部件的预设初始空间向量，确定第一旋转参数。
其中，第一旋转参数是指动画对象的第一身体部件的第一部位旋转至目标人物的第一身体部件的第一部位的旋转参数，第一旋转参数由四元数表示。具体的，处理装置可通过对动画对象的第一部位的初始空间向量，以及目标人物的第一部位的第一空间向量进行向量运算，得到第一旋转参数。
应理解，动画对象的第一部件绕坐标轴的多次旋转，可以等效为绕着某一旋转轴旋转一定的角度。假设等效旋转轴方向向量为等效旋转轴为θ，则四元数q＝(x,y,z,w)，其中：
x＝kx·sinθ/2
y＝ky·sinθ/2
z＝kz·sinθ/2
w＝cosθ/2
x2+y2+z2+w2＝1
四元数存储了旋转轴和旋转角度的信息，它能方便的描述第一部件绕任意轴的旋转。
示例性的，第一身体部件为右侧上肢，右侧上肢的第一部件为右侧大臂，已知目标人物的右侧大臂的空间向量以及动画对象的右侧大臂的初始空间向量/>通过向量计算可以确定第一旋转参数，记为q1。
需要指出的是，第一旋转参数并不是唯一的，第一旋转参数可能存在多个选值。可以理解，一个空间向量可以通过多种旋转方式(不同的旋转轴和旋转角度)旋转至同一个目标空间向量，因此对应的四元数是不同的。如此一来，处理装置通过向量计算确定的第一旋转参数，作为向量的旋转是没有问题的，但是对于三维动画对象，旋转后得到的第一身体部件的朝向可能与实际目标人物的第一身体部件的朝向不同。这主要是由于通过向量计算得到的旋转参数缺失了一个特殊维度的旋转角度值，即一个向量绕着向量自身为旋转轴旋转的角度值。为了便于理解上述问题，下面结合附图2、8-10对问题进行说明。
参照图2和图8，两幅图中动画对象的右侧上肢均处于胸前水平伸直状态，两幅图中动画对象的右侧上肢对应的空间向量表示完全相同，然而两幅图中动画对象的右侧上肢在其自身向量为旋转轴的方向上的旋转角度有所不同，右侧上肢对应的空间向量无法表现出该方向上的旋转角度。
基于上述不同，对动画对象的右侧上肢进行弯曲后，在三维空间中将呈现出不同的动画效果。图9为本申请实施例提供的图2所示右侧上肢弯折后的示意图，图10为本申请实施例提供的图8所示右侧上肢弯折后的示意图。
为了提高对目标人物动作模拟的准确性，需要对步骤403中确定的第一旋转参数进行修正，具体可参见下述步骤404至408。
步骤404、根据第一旋转参数和动画对象的第二部件的初始旋转轴向量，确定第一旋转轴向量，第一旋转轴向量为动画对象的第二部件的初始旋转轴向量根据第一旋转参数旋转后的向量。
示例性的，基于上述步骤的示例，已知动画对象的右侧小臂的初始旋转轴向量以及第一旋转参数q1，通过向量计算可以确定右侧小臂的新的旋转轴向量，记为/>
步骤405、根据目标人物的第一身体部件的空间向量，确定动画对象的第一身体部件的弯曲角度。
本申请实施例中，处理装置根据目标人物的第一身体部件的第一部件的第一空间向量和第二部件的第二空间向量，确定目标人物的第一身体部件的弯曲角度，将目标人物的第一身体部件的弯曲角度作为动画对象的第一身体部件的弯曲角度。具体的，可通过如下公式确定目标人物的第一身体部件的弯曲角度：
式中，α表示目标人物的第一身体部件的弯曲角度，即目标人物的第一身体部件的第一部件与第二部件的夹角值。表示目标人物的第一部件的第一空间向量，/>表示目标人物的第二部件的第二空间向量。
示例性的，基于上述步骤的示例，可通过上述公式计算得到目标对象的右侧大臂与右侧小臂之间的夹角值，记为α1。
其中，
步骤406、根据目标人物的第一部件的第一空间向量、第一旋转轴向量以及弯曲角度，确定第三空间向量。第三空间向量为动画对象的第二部件的向量。
示例性的，基于上述步骤的示例，第一部件为右侧大臂，右侧大臂绕着右侧小臂的新的旋转轴/>向量进行α1旋转，得到右侧小臂的向量，即第三空间向量，记为/>
步骤407、根据第三空间向量以及目标人物的第二部件的第二空间向量，确定第二旋转参数。
本申请实施例中，通过目标人物的第二部件的第二空间向量对步骤406中确定的第三空间向量进行修正，计算第三空间向量到第二空间向量的第二旋转参数，记为q2。示例性的，基于上述步骤的示例，通过目标人物的右侧小臂的第二空间向量对/>进行修正，得到q2，q2可看作q1的修正参数。
其中，第二旋转参数由四元数表示。
步骤408、根据第一旋转参数和第二旋转参数，确定第三旋转参数。
其中，第三旋转参数由四元数表示。
本申请实施例中，第三旋转参数为第二旋转参数q2与第一旋转参数q1的乘积，记为q3，q3＝q2q1。应理解，两个四元数q1和q2的乘积也表示一个旋转，例如q2q1表示施加旋转q1，再施加旋转q2。
步骤409、将第三旋转参数转换为动画对象的第一身体部件的旋转角度。
通过四元数与欧拉角的转换公式可以确定第三旋转参数q3对应的欧拉角，此处的欧拉角即为动画制作软件中需要为动画对象设置的第一身体部件在三个方向上的旋转角度。其中，四元数与欧拉角的转换公式为现有公式，此处不具体展开。
步骤410、根据旋转角度和弯曲角度，生成动画文件。
本申请实施例中，动画文件的生成过程同上述实施例的步骤303，具体可参见上述实施例，此处不再赘述。
本申请实施例提供的动画对象的处理方法，首先根据目标人物的第一身体部件的空间向量以及动画对象的第一身体部件的预设初始空间向量，确定第一旋转参数。其次根据第一旋转参数和动画对象的第一身体部件的初始旋转轴向量，确定动画对象的第二部件的新的旋转轴向量，即第一旋转轴向量。再根据目标人物的第一部件的第一空间向量、第一旋转轴向量以及目标人物的第一身体部件的弯曲角度，确定目标人物的第一部件的第三空间向量，通过目标人物的第二部件的第二空间向量对第三空间向量进行修正，得到第二旋转参数。将第二旋转参数和第二旋转参数的乘积作为修正后的旋转参数，即第三旋转参数。再通过参数转换公式将第三旋转参数转换为动画制作软件中为动画对象设置的三个方向上的旋转角度，根据旋转角度和弯曲角度，生成动画文件。上述处理过程实现将目标人物的身体部件的空间位置信息转化为动画制作软件中动画对象的身体部件的角度参数，提高了动画制作的效率，大大减小了开发人员的工作量，由于是基于真实人物的动作进行动画模拟，动画对象的动作更加自然生动。
在上述任一实施例的基础上，可选地，动画对象的处理方法还可以包括如下步骤：向开发人员的终端发送动画文件，或者，启动动画制作软件，在动画制作软件中执行动画文件。
本申请实施例可以根据上述方法实施例对动画对象的处理装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以使用硬件的形式实现，也可以使用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。下面以使用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明。
图11为本申请实施例提供的一种动画对象的处理装置的结构示意图。参照图11所示，本实施例提供的动画对象的处理装置500，包括：
获取模块501，用于获取目标人物的空间位置信息，所述空间位置信息包括所述目标人物的各个身体部件的空间向量；
处理模块502，用于根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件，所述动画文件用于控制所述动画制作软件中的动画对象与所述目标人物的动作一致。
可选地，所述角度参数包括旋转角度、弯曲角度的至少一项。
在一种可能的实施方式中，获取模块501，用于接收图像采集装置发送的包括目标人物的关键图像帧；
处理模块502，具体用于确定所述关键图像帧中目标人物的各个身体部件的空间坐标位置；
根据所述目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，确定所述目标人物的各个身体部件的空间向量。
在一种可能的实施方式中，获取模块501，用于通过图像采集装置获取目标人物的空间位置信息，所述目标人物的空间位置信息是所述图像采集装置根据关键图像帧确定的。
在一种可能的实施方式中，处理模块502，具体用于根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及在所述动画制作软件中第一身体部件的预设初始向量，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数，所述第一身体部件为任一身体部件。
在一种可能的实施方式中，处理模块502，具体用于通过对所述目标人物的第一身体部件的空间向量，以及所述动画制作软件中所述动画对象的第一身体部件的预设初始向量进行向量运算，确定所述动画对象的第一身体部件的角度参数。
可选地，所述第一身体部件包括四肢中的任意一项，所述第一身体部件包括第一部位和第二部位，所述第一部位和所述第二部位通过一关节点连接。
可选地，所述目标人物的第一身体部件的空间向量包括：所述第一部位的第一空间向量以及所述第二部位的第二空间向量。
可选地，所述动画制作软件中所述第一身体部件的预设初始向量包括：所述第一身体部位的初始空间向量以及初始旋转轴向量。
在一种可能的实施方式中，处理模块502，具体用于：
根据所述目标人物的所述第一部件的第一空间向量，以及所述动画制作软件中所述动画对象的第一部位的初始空间向量，确定第一旋转参数；
根据第一旋转参数和所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量，确定第一旋转轴向量，所述第一旋转轴向量为所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量根据第一旋转参数旋转后的向量；
根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，确定所述动画对象的第一身体部件的弯曲角度；
根据所述第一空间向量、所述第一旋转轴向量以及所述弯曲角度，确定第三空间向量，所述第三空间向量为所述第一空间向量绕所述第一旋转轴向量旋转所述弯曲角度后的向量；
根据所述第三空间向量以及所述第二空间向量，确定第二旋转参数；
根据所述第一旋转参数以及所述第二旋转参数确定第三旋转参数，将所述第三旋转参数转换为所述动画制作软件中为所述动画对象设置的所述第一身体部件的旋转角度；
其中，所述第一旋转参数、所述第二旋转参数、所述第三旋转参数均由四元数表示。
在一种可能的实施方式中，处理装置500还包括发送模块503。
发送模块503，用于向开发人员的终端发送所述动画文件，或者，
处理模块502，还用于启动所述动画制作软件，在所述动画制作软件中执行所述动画文件。
本申请实施例提供的动画对象的处理装置，用于执行前述任一方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图12为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，参照图12所示，本实施例的电子设备600可以包括：
至少一个处理器601(图12中仅示出了一个处理器)；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器602；其中，
所述存储器602存储有可被所述至少一个处理器601执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器601执行，以使电子设备600能够执行前述任一方法实施例中的技术方案。
可选的，存储器602既可以是独立的，也可以跟处理器601集成在一起。
当存储器602是独立于处理器601之外的器件时，电子设备600还包括：总线603，用于连接存储器602和处理器601。
本申请实施例提供的电子设备可以执行前述任一方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现前述任一方法实施例中的技术方案。
本申请实施例还提供了一种芯片，包括：处理模块与通信接口，该处理模块能执行前述方法实施例中的技术方案。
进一步地，该芯片还包括存储模块(如，存储器)，存储模块用于存储指令，处理模块用于执行存储模块存储的指令，并且对存储模块中存储的指令的执行使得处理模块执行前述方法实施例中的技术方案。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。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。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备中。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种动画对象的处理方法，其特征在于，包括：
获取目标人物的空间位置信息，所述空间位置信息包括所述目标人物的各个身体部件的空间向量；
根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数；
根据所述角度参数生成动画文件，所述动画文件用于控制所述动画制作软件中的所述动画对象与所述目标人物的动作一致；
所述根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，包括：
根据所述目标人物的第一身体部件的第一部位的第一空间向量，以及所述动画制作软件中动画对象的第一部件的预设初始空间向量，确定第一旋转参数，所述第一身体部件为任一身体部件；
根据第一旋转参数和所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量，确定第一旋转轴向量，所述第一旋转轴向量为所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量根据第一旋转参数旋转后的向量；
根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，确定所述动画对象的第一身体部件的弯曲角度；
根据所述第一空间向量、所述第一旋转轴向量以及所述弯曲角度，确定第三空间向量，所述第三空间向量为所述第一空间向量绕所述第一旋转轴向量旋转所述弯曲角度后的向量；
根据所述第三空间向量以及所述目标人物的第二部位的第二空间向量，确定第二旋转参数；
根据所述第一旋转参数以及所述第二旋转参数确定第三旋转参数，将所述第三旋转参数转换为所述动画制作软件中为所述动画对象设置的所述第一身体部件的旋转角度；
其中，所述第一旋转参数、所述第二旋转参数、所述第三旋转参数均由四元数表示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：所述角度参数包括旋转角度、弯曲角度的至少一项。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标人物的空间位置信息，包括：
接收图像采集装置发送的包括目标人物的关键图像帧；
确定所述关键图像帧中目标人物的各个身体部件的空间坐标位置；
根据所述目标人物的各个身体部件的空间坐标位置，确定所述目标人物的各个身体部件的空间向量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标人物的空间位置信息，包括：
通过图像采集装置获取目标人物的空间位置信息，所述目标人物的空间位置信息是所述图像采集装置根据关键图像帧确定的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一身体部件包括四肢中的任意一项，所述第一身体部件包括第一部位和第二部位，所述第一部位和所述第二部位通过一关节点连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述目标人物的第一身体部件的空间向量包括：所述第一部位的第一空间向量以及所述第二部位的第二空间向量。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述动画制作软件中所述第一身体部件的预设初始向量包括：所述第一部位的初始空间向量以及初始旋转轴向量。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向开发人员的终端发送所述动画文件，或者，
启动所述动画制作软件，在所述动画制作软件中执行所述动画文件。
9.一种动画对象的处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标人物的空间位置信息，所述空间位置信息包括所述目标人物的各个身体部件的空间向量；
处理模块，用于根据所述空间位置信息确定在动画制作软件中动画对象的各个身体部件的角度参数，生成动画文件，所述动画文件用于控制所述动画制作软件中的动画对象与所述目标人物的动作一致；
所述处理模块，具体用于：根据所述目标人物的第一身体部件的第一部位的第一空间向量，以及所述动画制作软件中动画对象的第一部件的预设初始空间向量，确定第一旋转参数，所述第一身体部件为任一身体部件；
根据第一旋转参数和所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量，确定第一旋转轴向量，所述第一旋转轴向量为所述动画对象的第二部件的初始旋转轴向量根据第一旋转参数旋转后的向量；
根据所述目标人物的第一身体部件的空间向量，确定所述动画对象的第一身体部件的弯曲角度；
根据所述第一空间向量、所述第一旋转轴向量以及所述弯曲角度，确定第三空间向量，所述第三空间向量为所述第一空间向量绕所述第一旋转轴向量旋转所述弯曲角度后的向量；
根据所述第三空间向量以及所述目标人物的第二部位的第二空间向量，确定第二旋转参数；
根据所述第一旋转参数以及所述第二旋转参数确定第三旋转参数，将所述第三旋转参数转换为所述动画制作软件中为所述动画对象设置的所述第一身体部件的旋转角度；
其中，所述第一旋转参数、所述第二旋转参数、所述第三旋转参数均由四元数表示。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述电子设备能够执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述方法。
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