CN112712578A - 虚拟角色模型创建方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种虚拟角色模型创建方法、装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；根据所述待创建的角色模型，确定模板模型；根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。根据本公开实施例，通过选择预设的模板模型，可以自动创建角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重以及修形，具有更好的交互性，同时节省了技术人员制作角色模型的人力成本以及时间成本，提高了制作角色模型的效率。
Description
技术领域
本公开涉及三维动画领域，尤其涉及一种虚拟角色模型创建方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
随着计算机图形学的发展，三维动画近年来由于其广泛的应用场景得到了越来越多的关注，其中的角色动画在三维动画中尤其重要。
角色骨骼绑定是一种在三维动画中使用的技术，是指创建角色模型的骨骼结构的过程。通过骨骼驱动带动模型，并不能表达真实世界生物骨骼带动肌肉皮肤的效果，所以在骨骼动画中，需要修形来修正其效果。通过数字骨骼运动配合蒙皮表面的修形，可以使角色模型模拟真实世界生物骨骼带动肌肉皮肤的效果。
在现有技术中，需要由技术人员逐一对角色模型手动绑定并对其进行修行，耗时耗力，影响了创建角色模型的效率，且间接造成了三维动画领域生产能力低下。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种虚拟角色模型创建方法、装置、电子设备和存储介质。
根据本公开的一方面，提供了一种虚拟角色模型创建方法，所述方法包括：
确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；
根据所述待创建的角色模型，确定模板模型，所述模板模型包括皮肤网格、与所述皮肤网格相匹配的骨骼、与所述皮肤网格对应的蒙皮权重和各个关节点对应的修形；
根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；
根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；
根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
在所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑与所述模板模型的皮肤网格的拓扑不一致的情况下，确定所述模板模型的皮肤网格的拓扑为所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑；
根据所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状对所述模板模型的皮肤网格的形状进行修改。
在一种可能的实现方式中，根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重，包括：
确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿；
根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼。
在一种可能的实现方式中，确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿，包括：
使得根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同；
使得骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同；
其中，在骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度和所述位移补偿得到。
在一种可能的实现方式中，其特征在于，根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼，包括：
根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼确定变形后的模板模型的骨骼；
根据所述位移补偿、所述模板模型的蒙皮权重，对所述模板模型的皮肤网格进行修改；
在修改后的模板模型的皮肤网格的形状与所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状的重合度大于预定阈值时，将所述变形后的模板模型的骨骼嵌套至所述待创建的角色模型中，从而确定待创建的角色模型的骨骼。
在一种可能的实现方式中，根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形，包括：
确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵根据相应网格单元的边向量和面法线确定。
在一种可能的实现方式中，确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，包括：
使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵与所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中的各个网格单元的所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到，所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的第一边向量矩阵和第二边向量矩阵得到。
在一种可能的实现方式中，确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，包括：
使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到。
在一种可能的实现方式中，根据所述模板模型的蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的蒙皮权重。
根据本公开的另一方面，提供了一种虚拟角色模型创建装置，包括：
第一角色模型确定模块，用于确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；
模板模型确定模块，用于根据所述待创建的角色模型，确定模板模型，所述模板模型包括皮肤网格、与所述皮肤网格相匹配的骨骼、与所述皮肤网格对应的蒙皮权重和各个关节点对应的修形；
第二角色模型确定模块，用于根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；
第三角色模型确定模块，用于根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；
角色模型创建模块，用于根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
拓扑确定模块，用于在所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑与所述模板模型的皮肤网格的拓扑不一致的情况下，确定所述模板模型的皮肤网格的拓扑为所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑；
第一皮肤网格修改模块，用于根据所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状对所述模板模型的皮肤网格的形状进行修改。
在一种可能的实现方式中，第二角色模型确定模块包括：
第一确定子模块，用于确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿；
第二确定子模块，用于根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼。
在一种可能的实现方式中，第一确定子模块包括：
第一约束子模块，用于使得根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同；
第二约束子模块，用于使得骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同；
其中，在骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度和所述位移补偿得到。
在一种可能的实现方式中，第二确定子模块包括：
模板模型骨骼确定模块，用于根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼确定变形后的模板模型的骨骼；
第二皮肤网格修改模块，用于根据所述位移补偿、所述模板模型的蒙皮权重，对所述模板模型的皮肤网格进行修改；
角色模型骨骼确定模块，用于在修改后的模板模型的皮肤网格的形状与所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状的重合度大于预定阈值时，将所述变形后的模板模型的骨骼嵌套至所述待创建的角色模型中，从而确定待创建的角色模型的骨骼。
在一种可能的实现方式中，第三角色模型确定模块包括：
第三确定子模块，用于确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵根据相应网格单元的边向量和面法线确定。
在一种可能的实现方式中，第三确定子模块包括：
第三约束子模块，用于使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵与所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中的各个网格单元的所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到，所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的第一边向量矩阵和第二边向量矩阵得到。
在一种可能的实现方式中，第三确定子模块包括：
第四约束子模块，用于使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
蒙皮权重确定模块，用于根据所述模板模型的蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的蒙皮权重。
根据本公开的另一方面，提供了一种虚拟角色模型创建电子设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为在执行所述指令时，实现上述方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
通过选择预设的模板模型，可以自动创建角色模型的骨骼、蒙皮权重以及修形，具有更好的交互性，同时节省了技术人员制作角色模型的人力成本以及时间成本，提高了制作角色模型的效率。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据本公开实施例的虚拟角色模型创建方法的流程图；
图2示出根据本公开实施例的虚拟角色模型创建方法的应用场景示意图；
图3示出根据本公开实施例的虚拟角色模型创建装置的框图。
图4示出根据一示例性实施例示出的一种虚拟角色模型电子设备800的框图。
图5示出根据一示例性实施例示出的一种虚拟角色模型创建装置1900的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
随着计算机图形学的不断发展，三维动画技术由于能够模拟真实物体的形态和动作，应用场景广阔。为了使角色模型模拟真实世界生物的动作，需要对其进行骨骼绑定以及修形，然而，相关技术中需要对每一个角色模型进行一一绑定并修形，制作三维动画的效率较低。
为了提高三维动画的制作效率，本公开实施例提供了一种虚拟角色模型的创建方法，通过模板模型的相关信息对角色模型的皮肤网格、与皮肤网格相匹配的骨骼、皮肤网格对应的蒙皮权重以及各个关节点对应的修形进行自动匹配生成，具有较高的生产效率和应用价值。
本公开实施例的方法可以通过在动画制作软件中的内嵌插件来进行调用，可以预设供动画制作软件调用的标准模板(即模板模型)，在用户选择模板后，即可开始执行本公开实施例的方法。
在一种可能的实现方式中，所述虚拟角色创建方法可以由终端设备或服务器等电子设备执行，终端设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，所述方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。或者，可通过服务器执行所述方法。
图1示出了根据本公开一实施例的虚拟角色模型创建方法的流程图。所述方法包括：
步骤S101，确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；
步骤S102，根据所述待创建的角色模型，确定模板模型，所述模板模型包括皮肤网格、与所述皮肤网格相匹配的骨骼、与所述皮肤网格对应的蒙皮权重和各个关节点对应的修形；
步骤S103，根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；
步骤S104，根根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；
步骤S105，根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。
根据本公开实施例，通过选择预设的模板模型，可以自动创建角色模型的骨骼、蒙皮权重以及修形，具有更好的交互性，同时节省了技术人员制作角色模型的人力成本以及时间成本，提高了制作角色模型的效率。
其中，可以预设多个高矮胖瘦不同以及性别不同的模板模型，用户可以通过动画制作软件，选择一个和角色相似的模型作为该角色模型的模板模型。
其中，在确定待创建的角色模型的骨骼、蒙皮权重和修形之后，用户可以对其分别进行细微的调整，以获得更高质量的角色模型。
其中，蒙皮权重表示皮肤网格顶点受骨骼运动影响的系数。
由于在进行虚拟角色模型的创建的过程中，需要保持模板模型和待创建的角色模型的拓扑一致，以进行后续运算。在一种可能的实现方式中，在所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑与所述模板模型的皮肤网格的拓扑不一致的情况下，确定所述模板模型的皮肤网格的拓扑为所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑；根据所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状对所述模板模型的皮肤网格的形状进行修改。
例如，可以通过导入模板模型进行拓扑调整，将模板模型皮肤网格进行变形，获得皮肤网格的外形与角色模型的皮肤网格的外形一致，皮肤网格的拓扑与模板模型的皮肤网格的拓扑一致的新的皮肤网格，将该新的皮肤网格作为角色模型的皮肤网格。
其中，角色模型的皮肤网格的外形可以作为模板模型变形的参考。
由于角色模型与模板模型之间存在差异，使模版模型的骨骼适应角色模型的体型、身高、肢体长短等差异，需要对模板模型的骨骼旋转和拉伸来得出角色模型的骨骼，因此首先需要确定角色模型的骨骼相对于模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及角色模型的皮肤网格的顶点相对于模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿这三个参数。
在一种可能的实现方式中，步骤S103中，根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重，包括：确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿；根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼。
其中，位移补偿是能使得模板模型骨骼变形之后的皮肤网格能够充分地与角色模型的皮肤网格具有更贴近的形状，例如，模板模型的手臂肌肉没有角色模型的手臂肌肉强壮，可以通过位移补偿使得两者的手臂皮肤更为相似，类似于将模板模型的手臂的皮肤进行“注水”，变得更胖。
在一种可能的实现方式中，使得根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同；并且使得骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同。
其中，在骨骼拉伸旋转后所述角色的皮肤网格顶点坐标根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度和所述位移补偿得到。
其中，模板模型的关节点的坐标与其周围皮肤网格顶点坐标之间的相对位置可以称为相对位置权重，通过相对位置权重保持骨骼变形后的模板模型的关节点与周围皮肤网格的之间相对位置，和骨骼变形之前模板模型的骨骼点与周围皮肤网格的之间相对位置的相一致，其中，相对位置权重是保持不变的。
根据本实施例，通过根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同；并且骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同的这两个约束条件，来确定角色模型的骨骼相对于模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及角色模型的皮肤网格的顶点相对于模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿这三个参数，从而实现模板骨骼到角色骨骼的自动迁移，省去技术人员手动迁移的人力成本和时间成本，提高了制作角色模型的效率。两个约束条件保证了骨骼能正确的嵌入到角色模型的皮肤网格中，其中前者保证了从模板模型迁移得到的角色模型的骨骼与角色模型本身的皮肤网格相适应，后者保证了模板模型和角色模型之间相适应，使得得到的角色模型的参数更加准确，视觉效果更好。同时，可以通过自动迁移加上技术人员的细微修缮，可以使得角色模型更加精准地绑定骨骼位置。
在一个示例中，通过以下示例对确定过程进行详细说明：
模板模型关节点的坐标与周围皮肤网格顶点坐标之间的相对位置的关系可以表示为：模板模型中关节点k的坐标J可以通过该关节点k的相对位置权重ai和该关节点k周围的n个皮肤网格顶点中皮肤网格顶点的坐标vi确定。其中，ai的值小于1，且a0+a1+……+an＝1。
其中，通过模板模型已知的J和vi，可以通过优化求解方法确定模板模型皮肤网格点的相对位置权重。
在骨骼拉伸旋转变形后的模板模型的关节点的坐标J还可以利用如下旋转、平移、缩放矩阵通过仿射变换得到：
进一步，仿射变换变换矩阵包括：Mfather、、T、RO、ve、s、q、R(q)。其中、Mfather表示关节点父节点的仿射变换矩阵，T表示关节点父节点到关节点的平移变换矩阵，RO表示骨骼朝向的旋转变换矩阵，ve为单位向量，上述参数均可从模板模型中获得；s和q为未知参数，s表示角色模型的骨骼相对于模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率，q表示角色模型的骨骼相对于模板模型的骨骼的骨骼旋转角度，R(q)表示关节点旋转变换矩阵。
为了使骨骼驱动皮肤网格，使得皮肤网格随骨骼一起运动，可以通过线性蒙皮算法确定模板模型在骨骼拉伸旋转后的网格顶点坐标vi′，线性蒙皮算法可以通过公式(3)表示：
其中，RT(s,q)表示关节点旋转平移变换矩阵，
表示网格顶点局部坐标，voi表示角色模型的皮肤网格顶点相对于模板模型的皮肤网格顶点的位移补偿，wij表示线性蒙皮权重，即第i个皮肤网格顶点受在第j个关节点运动影响的系数，n表示关节点的总数。除参数s、q以及voi之外，其余参数均可由模板模型确定。
角色模型与模板模型之间存在两个约束条件，其一是根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同，可以通过下述约束方程表示：
其中，aij表示模板模型第j个关节点和其周围第i个皮肤网格顶点之间的相对位置权重，即是第j个关节点的相对位置权重ai。Jj表示骨骼变形后的模板模型的第j个关节点的坐标。其中，Jj可以仿射变换得到。vi′是通过骨骼变形后的模板模型的皮肤网格顶点坐标，可以通过公式(1)求得。
约束条件其二是骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同，可以通过下述约束方程表示：
其中，
表示角色模型皮肤网格的第i个皮肤网格顶点的坐标，可来自角色模型的原有数据，vi′可以通过公式(1)求得。
根据上述两个约束条件(公式(2)和(3))，可以通过非线性优化方法，并利用相对位置权重约束关节点和周围网格顶点相对位置、仿射变换求取关节点位置，以及线性蒙皮算法进行求解，可以确定角色模型的骨骼相对于模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率s、骨骼旋转角度q，以及角色模型的皮肤网格的顶点相对于模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿voi这三个参数，并通过这三个参数确定角色模型的骨骼。
其中，非线性优化方法可包括梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法、LM算法等。
在一种可能的实现方式中，根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼，包括：根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼确定变形后的模板模型的骨骼；根据所述位移补偿、所述模板模型的蒙皮权重，对所述模板模型的皮肤网格进行修改；在修改后的模板模型的皮肤网格的形状与所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状的重合度大于预定阈值时，将所述变形后的模板模型的骨骼嵌套至所述待创建的角色模型中，从而确定待创建的角色模型的骨骼。
其中，可以通过拉伸旋转的方式对所述模板模型的骨骼进行变形，确定变形后的模板模型的骨骼；可以参照变形后的模板模型的骨骼，通过对所述模板模型的皮肤网格进行伸展，从而形成变形后的所述模板模型的皮肤网格，此时变形后的所述模板模型的皮肤网格的形状与姿态趋近与角色模型的皮肤网格。
在一种可能的实现方式中，根据本发明的任一实施例，根据所述模板模型的蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的蒙皮权重。
其中，角色模型的蒙皮权重可以通过模板模型的蒙皮权重来获得。
例如，可直接使用模板模型的蒙皮权重作为角色模型的蒙皮权重，也可以根据需要对模板模型的蒙皮权重进行调整后，作为角色模型的蒙皮权重。
在一种可能的实现方式中，可以参照变形后的模板模型的骨骼，根据蒙皮权重和位移补偿对模板模型的皮肤网格进行伸展变形，形成变形后的模板模型的皮肤网格，将变形后的模板模型的皮肤网格与待创建的角色模型的皮肤网格的形状进行匹配，当匹配的重合度大于设定的预定阈值时，将变形后的模板模型的骨骼嵌套至待创建的角色模型中，从而确定待创建的角色模型的骨骼。
由于单纯运用骨骼驱动皮肤网格进行角色模型的形变，在实际运用中存在缺陷，比如在骨骼驱动肩关节运动时，肩部的皮肤网格会产生塌陷的视觉效果，在骨骼驱动肘部关节运动时，肘部的体积会缺失等等。通过修形可以修复骨骼蒙皮动画的皮肤网格的各种缺陷，模板模型已经预设由技术人员雕刻出的一套对应各个关节的修形，需要将模板模型中的修形同步传递到角色模型上。
在一种可能的实现方式中，步骤S104中，根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形，包括：确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵根据相应网格单元的边向量和面法线确定。
在一种可能的实现方式中，修形迁移过程中，使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵与所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵相同。
其中，所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中的各个网格单元的所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到，所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的第一边向量矩阵和第二边向量矩阵得到。
根据本实施例，基于所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵与所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵相同的约束条件确定角色模型的网格单元的边向量矩阵，从而实现模板模型修形到角色模型修形的自动迁移，省去了技术人员手动迁移的人力成本和时间成本，提高了制作角色模型的效率。通过对角色模型的修形，解决了角色模型在不同状态间转化时的各种缺陷，使得角色模型能更精准地模拟现实世界的生物运动形态。通过约束角色模型和模板模型各个网格单元的翻转变换矩阵相同，保证了模板模型上技术人员预先雕刻好的修形可以更完整精准地传递到角色模型上。
在一种可能的实现方式中，使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同。
根据本实施例，通过进一步地约束角色模型的每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同，使得角色模型的表面更加光滑平整，具有更好的视觉效果。同时，可以通过自动迁移加上技术人员的细微修缮，可以使得角色模型更加精准地修复骨骼蒙皮动画的皮肤网格的各种缺陷，使角色模型的结构与形状更具有艺术感。
其中，所述待创建的角色模型的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到。
模板模型由于从初始的静止状态转换到骨骼关节转动的运动状态，修形后的皮肤网格会产生相应变化，该变化可以通过翻转变换矩阵Q来表示。以网格单元为三角面为例，其中，M为三角面的边向量矩阵，为3×3的矩阵，Mi表示第i个三角面，
为皮肤网格上第i个三角面上的三个顶点坐标，ni为第i个三角面上的面法线，其中两个边向量
以及面法线ni表示该三角面对应的边向量矩阵。翻转变换矩阵Qi为3×3的矩阵，表示皮肤网格上三角面的翻转变换，
表示模板模型在骨骼转动后，添加修形后的皮肤网格第i个三角面对应的边向量矩阵(即模板模型的第二边向量矩阵)，
表示模板模型在初始状态下皮肤网格第i个三角面对应的边向量矩阵(即模板模型的第一边向量矩阵)。翻转变换矩阵Q可通过第一边向量矩阵与第二边向量矩阵逆矩阵的乘积得到。
可以通过以上方式，根据模板模型的皮肤网格上三角面的第一边向量矩阵和模板模型的皮肤网格上三角面的第二边向量矩阵得到模板模型第i个修形三角面的翻转变换矩阵
类似地，根据角色模型的皮肤网格上三角面的第一边向量矩阵和角色模型的皮肤网格上三角面的第二边向量矩阵得到角色模型第i个修形三角面的翻转变换矩阵
其中，模板模型的皮肤网格上三角面和角色模型的皮肤网格上三角面的第一边向量矩阵可以根据初始状态下模板模型和角色模型的皮肤网格数据获得；模板模型的的皮肤网格上三角面的第二边向量矩阵可以根据骨骼转动和修形后的模板模型的皮肤网格数据获得，此时角色模型的皮肤网格上三角面的第二边向量矩阵是要所求的未知变量。
由于存在角色模型和模板模型各个网格单元的翻转变换矩阵相同的约束条件。约束
两个三角面翻转矩阵相同，其中，
表示角色模型第i个修形三角面的翻转变换矩阵，
表示模板模型第i个修形三角面的翻转变换矩阵。
由于模板模型和角色模型的外形有所差异，通过上述约束条件计算的修形在传递到角色模型上时，会造成角色模型的修形表面参差不齐。
为了使得角色模型的修形表面更加光滑平整，在一种可能的实现方式，角色模型的皮肤网格中每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同。其中，为了使修形迁移后角色模型的修形表面光滑完整，可以约束
两个三角面翻转矩阵相同。其中，
表示角色模型第i个修形三角面的邻接三角面的翻转变换矩阵。
根据上述两个约束条件，可以建立大型方程组进行求解，确定角色模型的修形三角面的边向量矩阵M，例如，可以通过求解大型稀疏矩阵的方式，确定角色模型的修形，即确定上文中的第二边向量矩阵。求解大型稀疏矩阵的方式可包括LU分解、QR分解、迭代求解等。
图2示出了根据本公开实施例的虚拟角色模型创建方法的应用场景示意图。如图2所示，可在动画制作软件中内嵌插件来实现本公开实施例的上述方法。可以预先设置模板模型A、B、C，用户在使用动画制作软件创建角色模型时，可以导入或选取与角色模型外形相近的模板模型A，可通过软件对模板模型A进行适当调整，将模板模型外形变形为角色模型的外形，以使二者拓扑结构和外形相适应。接下来，用户可通过软件启用插件，执行上文所述的方法，将模板模型的骨骼、蒙皮权重、修形迁移至角色模型，再经由用户对迁移后得到的角色模型进行微调，即可得到最终的角色模型。
基于本公开实施例的方法实现的软件工具，具有良好的交互性，操作简便高效。用户只需要进行简单的诸如权重调整和模板选择，就能够一键生成初始绑定骨骼，再对生成的模型进行精细的网格权重调整，就能获得一个粗糙的骨骼绑定模型，对于该模型，软件工具可以自动计算出对应修形数据，用户精修生成的修形结果，便可以获得一个完整的三维人体骨骼绑定模型。
图3示出了根据本公开实施例的虚拟角色模型创建装置的框图。如图3所述，所述虚拟角色模型创建装置10可以包括：
第一角色模型确定模块11，用于确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；
模板模型确定模块12，用于根据所述待创建的角色模型，确定模板模型，所述模板模型包括皮肤网格、与所述皮肤网格相匹配的骨骼、与所述皮肤网格对应的蒙皮权重和各个关节点对应的修形；
第二角色模型确定模块13，用于根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；
第三角色模型确定模块14，用于根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；
角色模型创建模块15，用于根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。
根据本公开实施例，通过选择预设的模板模型，可以自动创建角色模型的骨骼、蒙皮权重以及修形，具有更好的交互性，同时节省了技术人员制作角色模型的人力成本以及时间成本，提高了制作角色模型的效率。
在一种可能的实现方式中，所述装置10还包括：
拓扑确定模块，用于在所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑与所述模板模型的皮肤网格的拓扑不一致的情况下，确定所述模板模型的皮肤网格的拓扑为所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑；
第一皮肤网格修改模块，用于根据所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状对所述模板模型的皮肤网格的形状进行修改。
在一种可能的实现方式中，第二角色模型确定模块13包括：
第一确定子模块，用于确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿；
第二确定子模块，用于根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼。
在一种可能的实现方式中，第一确定子模块包括：
第一约束子模块，用于使得根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同；
第二约束子模块，用于使得骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同；
其中，在骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度和所述位移补偿得到。
在一种可能的实现方式中，第二确定子模块包括：
模板模型骨骼确定模块，用于根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼确定变形后的模板模型的骨骼；
第二皮肤网格修改模块，用于根据所述位移补偿、所述模板模型的蒙皮权重，对所述模板模型的皮肤网格进行修改；
角色模型骨骼确定模块，用于在修改后的模板模型的皮肤网格的形状与所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状的重合度大于预定阈值时，将所述变形后的模板模型的骨骼嵌套至所述待创建的角色模型中，从而确定待创建的角色模型的骨骼。
在一种可能的实现方式中，第三角色模型确定模块14包括：
第三确定子模块，用于确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵根据相应网格单元的边向量和面法线确定。
在一种可能的实现方式中，第三确定子模块包括：
第三约束子模块，用于使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵与所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中的各个网格单元的所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到，所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的第一边向量矩阵和第二边向量矩阵得到。
在一种可能的实现方式中，第三确定子模块包括：
第四约束子模块，用于使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到。
在一种可能的实现方式中，所述装置10还包括：
蒙皮权重确定模块，用于根据所述模板模型的蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的蒙皮权重。
本公开实施例提出一种虚拟角色模型创建装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述指令时，实现上述方法。
本公开实施例提出一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
图4是根据一示例性实施例示出的一种虚拟角色模型创建电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图4，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以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。
电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。
图5是根据一示例性实施例示出的一种虚拟角色模型创建装置1900的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图5，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如Windows ServerTM，MacOS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (12)
1.一种虚拟角色模型创建方法，其特征在于，所述方法包括：
确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；
根据所述待创建的角色模型，确定模板模型，所述模板模型包括皮肤网格、与所述皮肤网格相匹配的骨骼、与所述皮肤网格对应的蒙皮权重和各个关节点对应的修形；
根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；
根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；
根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑与所述模板模型的皮肤网格的拓扑不一致的情况下，确定所述模板模型的皮肤网格的拓扑为所述待创建的角色模型的皮肤网格的拓扑；
根据所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状对所述模板模型的皮肤网格的形状进行修改。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重，包括：
确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿；
根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述待创建的角色模型的骨骼相对于所述模板模型的骨骼的骨骼伸长倍率、骨骼旋转角度，以及所述待创建的角色模型的皮肤网格的顶点相对于所述模板模型的皮肤网格的顶点的位移补偿，包括：
使得根据所述骨骼伸长倍率和所述骨骼旋转角度得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点坐标，与对根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度、以及所述位移补偿得到的骨骼拉伸旋转后模板模型的关节点周围的皮肤网格顶点坐标进行加权后得到的关节点坐标相同；
使得骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标与所述待创建的角色模型的皮肤网格顶点坐标相同；
其中，在骨骼拉伸旋转后所述模板模型的皮肤网格顶点坐标根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度和所述位移补偿得到。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述骨骼伸长倍率和骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼，确定所述待创建的角色模型的骨骼，包括：
根据所述骨骼伸长倍率、所述骨骼旋转角度以及所述模板模型的骨骼确定变形后的模板模型的骨骼；
根据所述位移补偿、所述模板模型的蒙皮权重，对所述模板模型的皮肤网格进行修改；
在修改后的模板模型的皮肤网格的形状与所述待创建的角色模型的皮肤网格的形状的重合度大于预定阈值时，将所述变形后的模板模型的骨骼嵌套至所述待创建的角色模型中，从而确定待创建的角色模型的骨骼。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形，包括：
确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵根据相应网格单元的边向量和面法线确定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，包括：
使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵与所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中的各个网格单元的所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到，所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的翻转变换矩阵根据所述模板模型的皮肤网格中各个网格单元的第一边向量矩阵和第二边向量矩阵得到。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元在初始状态下对应的第一边向量矩阵，和在关节转动后所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元对应的第二边向量矩阵，包括：
使得所述待创建的角色模型的皮肤网格中每个网格单元的翻转变换矩阵与该网格单元临接的网格单元的翻转变换矩阵相同；
其中，所述待创建的角色模型的翻转变换矩阵根据所述待创建的角色模型的皮肤网格中各个网格单元所述第一边向量矩阵和所述第二边向量矩阵得到。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述模板模型的蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的蒙皮权重。
10.一种虚拟角色模型创建装置，其特征在于，所述装置包括：
第一角色模型确定模块，用于确定待创建的角色模型，所述待创建的角色模型至少包括皮肤网格；
模板模型确定模块，用于根据所述待创建的角色模型，确定模板模型，所述模板模型包括皮肤网格、与所述皮肤网格相匹配的骨骼、与所述皮肤网格对应的蒙皮权重和各个关节点对应的修形；
第二角色模型确定模块，用于根据所述模板模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重，确定所述待创建的角色模型的骨骼和蒙皮权重；
第三角色模型确定模块，用于根据所述模板模型的修形，确定所述待创建的角色模型的修形；
角色模型创建模块，用于根据所述待创建的角色模型的皮肤网格、骨骼、蒙皮权重和修形，创建角色模型。
11.一种虚拟角色模型创建电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为在执行所述指令时，实现根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
12.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的方法。
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