使用曲線來模擬軟體變形的制作方法
【專利摘要】公開了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體變形。一種方法可包括存取參考模型，所述參考模型被映射到所述角色的一個(gè)或多個(gè)變形曲線。所述參考模型可包括表示所述角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格。所述變形曲線可包括選擇用于映射的多個(gè)采樣點(diǎn)。所述模型上的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可被映射到所述曲線上的每個(gè)采樣點(diǎn)，以在其間建立關(guān)系以用于變形。所述方法還可以包括接收所述曲線上的一個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)到期望變形位置的運(yùn)動(dòng)。所述方法還可以包括基于采樣點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型上的所述網(wǎng)格頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)。所述方法可按照計(jì)算將所述網(wǎng)格頂點(diǎn)移動(dòng)到期望的變形位置并輸出具有所述移動(dòng)頂點(diǎn)的所述參考模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬所述角色的所述軟體變形。
【專利說明】使用曲線來模擬軟體變形

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及計(jì)算機(jī)生成的動(dòng)畫，且更明確而言，涉及在計(jì)算機(jī)生成的動(dòng)畫中使用曲線來模擬軟體變形。

【背景技術(shù)】
[0002]在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)生成的角色通常使用由軟體層覆蓋的骨架結(jié)構(gòu)來建模。藝術(shù)家可通過骨架結(jié)構(gòu)中的骨骼和關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的視覺效果。軟體層響應(yīng)于通過由所述層表示的皮膚、肌肉和軟組織的變形的骨架結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)或變形。因?yàn)橛?jì)算機(jī)生成的角色的軟體層對(duì)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的觀看者在外表上可見，所以軟體變形對(duì)計(jì)算機(jī)生成的角色賦予視覺上近似真實(shí)的外觀是重要的。
[0003]然而，在一些情況下，為了實(shí)現(xiàn)視覺上近似真實(shí)的外觀，需要藝術(shù)家大量的手動(dòng)輸入來定義軟體變形，這可能是項(xiàng)耗時(shí)的任務(wù)。在其它情況下，軟體變形技術(shù)可能在其實(shí)現(xiàn)這種外觀的能力上受限。在還有其它情況下，軟體變形技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)這種外觀可能在計(jì)算上較曰蟲印貝ο
[0004]因而，需要一種以時(shí)間和計(jì)算上高效的方式執(zhí)行變形的軟體變形技術(shù)。
[0005]發(fā)明概述
[0006]本文涉及在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體變形。一種方法可包括存取參考模型，其被映射到計(jì)算機(jī)生成的角色的一個(gè)或多個(gè)變形曲線。所述參考模型可包括表示角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格。所述變形曲線可包括選擇用于映射的多個(gè)采樣點(diǎn)。模型上的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可被映射到曲線上的每個(gè)采樣點(diǎn)，以在其間建立關(guān)系以用于變形。所述方法還可以包括接收曲線上一個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)到期望的變形位置的運(yùn)動(dòng)。所述方法還可以包括基于所述采樣點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)。所述方法可以按照計(jì)算將網(wǎng)格頂點(diǎn)移動(dòng)到期望的變形位置并輸出具有移動(dòng)頂點(diǎn)的參考模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬角色的軟體變形。
[0007]計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體動(dòng)畫可實(shí)現(xiàn)若干優(yōu)點(diǎn)。曲線可用僅少量的采樣點(diǎn)來提供顯著變形控制。曲線可將角色的軟體的較小區(qū)域作為目標(biāo)，以便提供細(xì)紋理的變形。曲線可提供實(shí)質(zhì)上使從藝術(shù)家的輸入和藝術(shù)家需要執(zhí)行變形的時(shí)間降到最少的更簡單的變形途徑。
[0008]附圖簡述
[0009]本申請(qǐng)可通過與附圖協(xié)力參考下文的描述而最佳地被理解，其中相同部分可由相同數(shù)字來指代。
[0010]圖1A至圖1D圖示了源自使用曲線來模擬軟體變形的動(dòng)畫的示例性計(jì)算機(jī)生成的角色。
[0011]圖2圖示了用于在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體變形的示例性方法。
[0012]圖3A和圖3B圖示了用于建立計(jì)算機(jī)生成的角色的軟體模型的示例性方法，所述軟體模型上使用曲線來模擬軟體變形。
[0013]圖4A和圖4B圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬初級(jí)軟體變形的示例性方法。
[0014]圖5A和圖5B圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬次級(jí)軟體變形的示例性方法。
[0015]圖6圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來微調(diào)模擬軟體變形的示例性方法。
[0016]圖7A至圖7C圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中用于模擬軟體變形的示例性曲線狀態(tài)。
[0017]圖8圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體變形的示例性動(dòng)畫系統(tǒng)。
[0018]發(fā)明詳述
[0019]呈現(xiàn)以下描述來使本領(lǐng)域一般技術(shù)人員能夠制造和使用各種實(shí)施方案。特定設(shè)備、技術(shù)和應(yīng)用的描述僅作為實(shí)例提供。對(duì)本文中描述的實(shí)例的各種修改將對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員容易地顯而易見，且在不脫離本技術(shù)的精神和范圍的情況下，本文中定義的一般原理可應(yīng)用于其它實(shí)例和應(yīng)用。因此，所公開的技術(shù)并非意在限于本文中描述和示出的實(shí)例，而是符合與權(quán)利要求一致的范圍。
[0020]本文涉及在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體變形。一種方法可包括存取參考模型，其被映射到所述角色的一個(gè)或多個(gè)變形曲線。所述參考模型可包括表示角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格。所述變形曲線可包括選擇用于映射的多個(gè)采樣點(diǎn)。模型上的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可被映射到曲線上的每個(gè)采樣點(diǎn)，以在其間建立關(guān)系以用于變形。方法還可以包括接收曲線上一個(gè)或多個(gè)采樣點(diǎn)到期望的變形位置的運(yùn)動(dòng)。方法還可以包括基于所述采樣點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)。方法可以按照計(jì)算將網(wǎng)格頂點(diǎn)移動(dòng)到期望的變形位置并輸出具有移動(dòng)頂點(diǎn)的參考模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬角色的軟體變形。
[0021]在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體動(dòng)畫可實(shí)現(xiàn)若干優(yōu)點(diǎn)。首先，曲線可用僅少量的采樣點(diǎn)來提供顯著變形控制。第二，曲線可將角色的軟體的較小區(qū)域作為目標(biāo)，以便提供細(xì)紋理的變形。第三，曲線可提供實(shí)質(zhì)上使從藝術(shù)家的輸入和藝術(shù)家需要執(zhí)行變形的時(shí)間降到最少的更簡單的變形途徑。
[0022]雖然本描述描述了軟體變形，但是應(yīng)理解，所述變形可應(yīng)用于能夠被變形的任何對(duì)象，例如，海綿，乳膠、紙張或類似物。
[0023]圖1A至圖1D圖示了來自動(dòng)畫的示例性計(jì)算機(jī)生成的角色，所述動(dòng)畫用使用曲線來模擬軟體變形的方法表現(xiàn)，如在下文詳細(xì)描述。圖1A圖示處于參考姿勢(shì)的計(jì)算機(jī)生成的角色。在圖1A中，具有六個(gè)點(diǎn)116的變形曲線114被投影到角色上以示出曲線在角色的軟體參考模型中所處的位置。圖1B圖示了以圖1A的變形曲線映射的角色的軟體參考模型。在圖1B中，網(wǎng)格參考模型在角色外部被成型以表示其軟體層，且具有六個(gè)采樣點(diǎn)的變形曲線被投影到所述模型上。參考模型的網(wǎng)格頂點(diǎn)118被映射到變形曲線114上的六個(gè)采樣點(diǎn)116，使得網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形可被采樣點(diǎn)控制。圖1C圖示在角色的腹部已使用本文中描述的軟體變形方法變形之后的圖1A的角色。圖1A與圖1C中的變形曲線114之間的對(duì)比示出圖1C中的曲線點(diǎn)116 (從頂部數(shù)下來第四個(gè)點(diǎn))已從角色身體向外移動(dòng)或變形，導(dǎo)致一些其它曲線點(diǎn)(從頂部數(shù)下來第二、第三和第五個(gè)點(diǎn))類似地向外移動(dòng)或變形。曲線點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形已導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于參考模型中的映射的網(wǎng)格頂點(diǎn)的腹部部分的運(yùn)動(dòng)。圖1D圖示了圖1B的變形的參考模型。圖1B與圖1D中的網(wǎng)格頂點(diǎn)118之間的對(duì)比示出對(duì)應(yīng)于腹部的網(wǎng)格頂點(diǎn)已經(jīng)如由曲線點(diǎn)(從頂部數(shù)下來第二、第三、第四和第五個(gè)點(diǎn))所控制而向外移動(dòng)或變形。網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)在曲線點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向和曲線點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的法線方向兩者上。
[0024]圖2圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用曲線來模擬軟體變形的示例性方法。在圖2中，一個(gè)或多個(gè)變形曲線可被映射到計(jì)算機(jī)生成的角色的參考模型，如圖1B中所示(205)。在一些實(shí)例中，參考模型可以是對(duì)角色外部成型的網(wǎng)格以表不角色的軟體層。在一些實(shí)例中，曲線可以是縱向映射到參考模型上的B樣條曲線。一個(gè)或多個(gè)曲線可被變形以導(dǎo)致映射到其的網(wǎng)格部分也變形，從而在軟體層中建立視覺上近似真實(shí)的外觀，如圖1D中所示(210)。變形的參考模型可被輸出用于表現(xiàn)角色，如圖1C中所示(215)。方法將在下文詳細(xì)描述。
[0025]圖3A和圖3B圖示了如圖2中描述的用于將參考模型映射到一個(gè)或多個(gè)變形曲線的示例性方法。在圖3A中，可提供軟體參考模型和一個(gè)或多個(gè)變形曲線(305)。如上文所述，參考模型可以是被成型來表示角色的軟體層的網(wǎng)格。變形曲線可以參考狀態(tài)或未變形狀態(tài)提供。變形曲線可被投影到參考模型的表面幾何以遵循所述表面(310)。如上文所述，變形曲線可縱向地定位在模型表面上。變形曲線上的許多采樣點(diǎn)可被設(shè)置用于映射(315)。在一些實(shí)例中，采樣點(diǎn)的數(shù)量可以是50個(gè)。所述點(diǎn)可沿著曲線以相同距離或不同距離間隔開。還可以計(jì)算曲線上的每個(gè)采樣點(diǎn)的法線上的矢量(320)。
[0026]對(duì)于參考模型上的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)，可計(jì)算曲線上的加權(quán)平均參數(shù)位置，且使其與網(wǎng)格頂點(diǎn)相關(guān)(325)。加權(quán)平均參數(shù)位置與網(wǎng)格頂點(diǎn)之間的相關(guān)性可有效地將網(wǎng)格頂點(diǎn)與曲線捆綁，使得當(dāng)曲線變形時(shí)，網(wǎng)格頂點(diǎn)也基于參數(shù)位置變形。用于計(jì)算加權(quán)平均參數(shù)位置的示例性方法在下文圖3B中描述。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)，可計(jì)算加權(quán)平均參數(shù)位置與所述網(wǎng)格頂點(diǎn)之間的測(cè)地距離和測(cè)地曲率(330)。測(cè)地曲率可定義為變形曲線上的采樣點(diǎn)與參考模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)之間的曲率。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)，可將高斯函數(shù)應(yīng)用于所計(jì)算的測(cè)地距離和測(cè)地曲率以確定所述網(wǎng)格頂點(diǎn)相對(duì)于曲線的初級(jí)變形權(quán)重(335)。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)，可將雙重高斯函數(shù)應(yīng)用于所計(jì)算的測(cè)地距離以確定所述網(wǎng)格頂點(diǎn)相對(duì)于曲線的次級(jí)變形權(quán)重(340)。雙重高斯函數(shù)可被定義為高斯函數(shù)乘以二次函數(shù)以提供環(huán)形輸出?？墒褂贸跫?jí)權(quán)重和次級(jí)權(quán)重來計(jì)算當(dāng)曲線變形時(shí)網(wǎng)格頂點(diǎn)變形多少，如在下文中詳細(xì)描述。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)，可存儲(chǔ)加權(quán)平均參數(shù)位置以及初級(jí)權(quán)重和次級(jí)權(quán)重以后續(xù)在角色上執(zhí)行軟體變形時(shí)使用(345)。
[0027]如上文所描述，參考模型中的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可重復(fù)步驟(325)至(345)以確定網(wǎng)格頂點(diǎn)相對(duì)于變形曲線的權(quán)重?；蛘撸訖?quán)可限于變形曲線的近距離內(nèi)的網(wǎng)格頂點(diǎn)。
[0028]映射到參考模型上的每個(gè)變形曲線可重復(fù)步驟(310)至(345)使得曲線可變形，從而導(dǎo)致參考模型也變形。在一些實(shí)例中，可使用單個(gè)變形曲線以使參考模型變形。
[0029]圖3B圖示了變形曲線上的加權(quán)平均參數(shù)位置相對(duì)于網(wǎng)格頂點(diǎn)的計(jì)算(325)，如圖3A中所描述。應(yīng)理解，參考模型中的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可重復(fù)圖3B的方法。在圖3B中，在變形曲線上的每個(gè)采樣點(diǎn)可確定三個(gè)測(cè)地距離:(a)網(wǎng)格頂點(diǎn)與所述采樣點(diǎn)之間的測(cè)地距離；(b)網(wǎng)格頂點(diǎn)與鄰近所述采樣點(diǎn)的另一采樣點(diǎn)之間的測(cè)地距離；和((3)所述采樣點(diǎn)與鄰近采樣點(diǎn)之間的測(cè)地距離(360)。在每個(gè)采樣點(diǎn)，可在三邊測(cè)量中使用三個(gè)測(cè)地距離來計(jì)算所述采樣點(diǎn)的參數(shù)位置及其到網(wǎng)格頂點(diǎn)的最近距離(365)。在每個(gè)采樣點(diǎn)，可將逆距離函數(shù)應(yīng)用到所述計(jì)算的參數(shù)位置以對(duì)參數(shù)位置加權(quán)(370)。在已計(jì)算曲線上的所有采樣點(diǎn)的加權(quán)參數(shù)位置之后，可基于這些加權(quán)參數(shù)位置計(jì)算加權(quán)平均參數(shù)位置(375 )。所述方法可接著進(jìn)行到圖3A中的步驟(330)。
[0030]在替代實(shí)例中，可計(jì)算歐幾里得距離(325)，(360)，而不是計(jì)算測(cè)地距離。在另一替代實(shí)例中，可使用特定輪廓曲線(而不是使用高斯函數(shù))來確定網(wǎng)格頂點(diǎn)權(quán)重(335)。在另一替代實(shí)例中，可使用仿射變換(而不是使用基于矢量的計(jì)算來確定網(wǎng)格頂點(diǎn)權(quán)重)來定義當(dāng)變形時(shí)網(wǎng)格頂點(diǎn)的平移、縮放和旋轉(zhuǎn)(335)，(340)。
[0031]在一些實(shí)例中，映射可以是靜態(tài)過程，其中參考模型在操作前被映射到一個(gè)或多個(gè)變形曲線，且接著在角色上執(zhí)行軟體變形時(shí)重復(fù)使用。在一些實(shí)例中，映射可以是動(dòng)態(tài)過程，其中作為軟體變形中的第一步驟，參考模型被映射到一個(gè)或多個(gè)變形曲線。
[0032]軟體變形可包括兩種類型-初級(jí)變形和次級(jí)變形。初級(jí)變形可涉及軟體從其參考狀態(tài)或未變形狀態(tài)移動(dòng)或變形到變形狀態(tài)的軟體運(yùn)動(dòng)。例如，從平坦腹部(參考狀態(tài))到凹進(jìn)腹部(變形狀態(tài))的運(yùn)動(dòng)可將腹部朝身體向內(nèi)收縮(初級(jí)變形)。次級(jí)變形可涉及軟體由于初級(jí)變形而在其它方向上移動(dòng)或變形的軟體運(yùn)動(dòng)。次級(jí)變形可模擬軟體體積的保持，其中通過初級(jí)變形轉(zhuǎn)移的軟體體積必須容納于軟體上的別處，以便提供視覺上近似真實(shí)的外觀。例如，角色的凹進(jìn)腹部(初級(jí)變形)可轉(zhuǎn)移角色的軟體體積，從而導(dǎo)致角色在變形腹部位置處的側(cè)面從身體向外膨脹(次級(jí)變形)以容納所述體積。
[0033]圖4A和圖4B圖示了使用一個(gè)或多個(gè)變形曲線來模擬初級(jí)軟體變形的示例性方法。在圖4A中，與如圖3A和圖3B中描述的一個(gè)或多個(gè)變形曲線映射的參考模型可被存取(405)。可設(shè)置各種參數(shù)來控制軟體變形的范圍，即，參考模型的變形看起來將如何(410)?？稍O(shè)置一個(gè)示例性參數(shù)，衰減距離來定義從變形曲線上的采樣點(diǎn)的最大測(cè)地距離。當(dāng)采樣點(diǎn)移動(dòng)或變形時(shí)，衰減距離可將移動(dòng)或變形的網(wǎng)格頂點(diǎn)約束在僅在所述距離之內(nèi)。較小衰減距離可指示更局部化的變形；而較大衰減距離可指示更寬廣的變形。典型的衰減距離是10個(gè)單元。
[0034]可設(shè)置另一示例性參數(shù)，衰減曲率來定義關(guān)于變形曲線上的采樣點(diǎn)的最大測(cè)地曲率。當(dāng)采樣點(diǎn)移動(dòng)或變形時(shí)，衰減曲率可將移動(dòng)或變形的網(wǎng)格頂點(diǎn)約束在僅在所述曲率之內(nèi)。較小衰減曲率可指示更孤立的變形，例如，在特定身體區(qū)域中；而較大衰減曲率可指示更深遠(yuǎn)的變形，例如，第一身體區(qū)域中以及從所述第一區(qū)域彎曲開或繞著第一區(qū)域的鄰近區(qū)域中。典型的衰減曲率是135度。這種135度的曲率可將角色的正面從其背面孤立且反之亦然，使得例如角色腹部的變形不會(huì)導(dǎo)致角色的下背變形。
[0035]衰減距離和/或衰減曲率可幫助定義用于將參考模型加權(quán)的高斯函數(shù)。結(jié)果，當(dāng)設(shè)置衰減距離和/或衰減曲率時(shí)，可相應(yīng)地調(diào)整每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)的權(quán)重。每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可隨著由高斯函數(shù)定義且由權(quán)重確定的曲線移動(dòng)，以沿著變形曲線的長度和離開曲線的其它方向提供平滑變形形狀或衰減。
[0036]接著，可接收變形曲線上的采樣點(diǎn)中的一個(gè)的選擇以控制變形(415)。在一些實(shí)例中，所述選擇可從用戶接收。在一些實(shí)例中，所述選擇可從另一算法接收。采樣點(diǎn)可與將要變形的參考模型上的軟體位置相符?？山邮詹蓸狱c(diǎn)從其在曲線中的原始位置或參考位置的運(yùn)動(dòng)或變形(420)。在一些實(shí)例中，可基于用戶的輸入接收運(yùn)動(dòng)或變形。在一些實(shí)例中，可基于另一算法的輸入接收運(yùn)動(dòng)或變形。在一些實(shí)例中，采樣點(diǎn)可從參考模型向外移開以模擬膨脹。所述點(diǎn)可在任何方向上且以離開模型的任何角度移動(dòng)。在一些實(shí)例中，采樣點(diǎn)可朝參考模型向內(nèi)移動(dòng)以模擬凹陷。所述點(diǎn)可在任何方向上或以進(jìn)入模型的任何角度移動(dòng)。在一些實(shí)例中，采樣點(diǎn)可沿著參考模型的平面移動(dòng)以模擬移位。所述點(diǎn)可在任何方向上或以在模型平面內(nèi)的任何角度移動(dòng)。因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)是變形曲線的一部分，所以其運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致曲線上的其它采樣點(diǎn)沿著相同矢量方向移動(dòng)或變形以提供沿著曲線的平滑衰減。
[0037]基于采樣點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形，可計(jì)算參考模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形(425)。用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)或變形的示例性方法在下文圖4B中描述。參考模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)可接著以所計(jì)算的變形曲線沿著矢量方向移動(dòng)的量來移動(dòng)或變形(430)。
[0038]圖4B圖示了網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形的計(jì)算(425),如圖4A中所描述。應(yīng)理解,參考模型中的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可重復(fù)圖4B的方法。在圖4B中，可計(jì)算存儲(chǔ)的加權(quán)平均參數(shù)位置處的運(yùn)動(dòng)前的變形曲線與運(yùn)動(dòng)后的曲線之間的偏移(460)。在一些實(shí)例中，偏移可以是歐幾里得偏移。在一些實(shí)例中，偏移可以是完全仿射偏移。網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以是由存儲(chǔ)的初級(jí)變形權(quán)重減弱的計(jì)算的偏移(465)。方法可接著進(jìn)行到圖4A中的步驟(430)。
[0039]除初級(jí)變形以外，次級(jí)變形可作為初級(jí)變形的結(jié)果出現(xiàn)。圖5A和圖5B圖示了使用一個(gè)或多個(gè)變形曲線來模擬次級(jí)軟體變形的示例性方法。在圖5A中，可設(shè)置各種參數(shù)來控制參考模型的次級(jí)軟體變形的范圍(505)。至于初級(jí)變形，可設(shè)置對(duì)于次級(jí)變形的衰減距離和衰減曲率?？蓪?duì)初級(jí)變形是否在從參考模型向外或向內(nèi)的方向上進(jìn)行確定(510)。如果初級(jí)變形在向外或向內(nèi)的方向上(510)，那么可完成次級(jí)變形來模擬視覺上近似真實(shí)的外觀的體積保持。
[0040]如上文所描述，在參考模型映射期間可計(jì)算變形曲線上的每個(gè)采樣點(diǎn)的法線矢量。在圖5A中，可計(jì)算垂直于選擇用于初級(jí)變形的曲線上的采樣點(diǎn)的法線矢量的矢量(515)。垂直矢量可在由法線矢量和網(wǎng)格頂點(diǎn)位置與采樣點(diǎn)的移動(dòng)前或變形前的位置之間的矢量所形成的平面中?；谧冃吻€上采樣點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形，可計(jì)算網(wǎng)格頂點(diǎn)沿著垂直矢量在網(wǎng)格頂點(diǎn)方向上的移動(dòng)或變形(520)。用來計(jì)算運(yùn)動(dòng)或變形的示例性方法在下文圖5B中描述。參考模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)可以所計(jì)算的沿著垂直矢量的量來移動(dòng)或變形(525)。
[0041]如果初級(jí)變形與參考模型在平面內(nèi)(510)，那么可忽略次級(jí)變形。
[0042]圖3B圖示了網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形的計(jì)算(520),如圖5A中所描述。應(yīng)理解,參考模型中的每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)可重復(fù)圖5B的方法。在圖4B中，所存儲(chǔ)的次級(jí)變形權(quán)重可基于法線矢量與初級(jí)變形矢量之間的對(duì)齊以及法線矢量與網(wǎng)格頂點(diǎn)的位置和采樣點(diǎn)在移動(dòng)前或變形前的位置之間的矢量之間的對(duì)齊來減弱(560)。法線矢量與初級(jí)變形矢量之間的對(duì)齊越接近，權(quán)重的減弱越小。類似地，法線矢量與網(wǎng)格頂點(diǎn)位置和采樣點(diǎn)在移動(dòng)前或變形前的位置之間的矢量之間的對(duì)齊越接近，權(quán)重的減弱越小。網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以是用減弱的次級(jí)變形權(quán)重(565)所減弱的所計(jì)算的偏移(見圖4B中的步驟(460))。方法可接著進(jìn)行到圖5A中的步驟(525)。
[0043]角色的骨架結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)變形也可以導(dǎo)致軟體層變形。在一些情況中，所得的軟體變形需要被進(jìn)一步變形以提供視覺上近似真實(shí)的外觀。圖6圖示了使用曲線來微調(diào)前一變形的示例性方法。在圖6中，可在計(jì)算機(jī)生成的角色上執(zhí)行運(yùn)動(dòng)學(xué)變形(605)。這可導(dǎo)致參考模型和一個(gè)或多個(gè)變形曲線映射到所述計(jì)算機(jī)生成的角色，如圖3A和圖3B中所描述，以與運(yùn)動(dòng)學(xué)變形一致地變形(610)。變形的模型可被存取(615)。可接收變形曲線上的采樣點(diǎn)中的一個(gè)的選擇以控制進(jìn)一步的變形(620)?？山邮詹蓸狱c(diǎn)從曲線中其的運(yùn)動(dòng)學(xué)變形位置的運(yùn)動(dòng)或變形(625)。曲線上的其它采樣點(diǎn)可相對(duì)于所述采樣點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來移動(dòng)或變形?；诓蓸狱c(diǎn)的所述運(yùn)動(dòng)或變形，可計(jì)算變形的參考模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)或變形(630)。運(yùn)動(dòng)或變形可被計(jì)算，如圖4A、圖4B、圖5A和圖5B中所描述。變形的參考模型上的網(wǎng)格頂點(diǎn)可接著以所計(jì)算的沿著變形曲線移動(dòng)的矢量的量來進(jìn)一步移動(dòng)或變形(635)。
[0044]作為變形曲線的直接運(yùn)動(dòng)(620)的替代，可使用其它變形技術(shù)，包括但不限于松弛，沿著曲線滑動(dòng)，和類似技術(shù)。
[0045]圖7A至圖7C圖示了圖6中的變形曲線的示例性狀態(tài)。圖7A圖示了變形曲線的參考狀態(tài)或未變形狀態(tài)，具有采樣點(diǎn)I至4。圖7B圖示了在角色向前屈身且軟體參考模型收縮的運(yùn)動(dòng)學(xué)變形之后的圖7A的變形曲線。變形曲線在點(diǎn)1、2和3處與運(yùn)動(dòng)學(xué)變形一致地變形。圖7C圖示了在進(jìn)一步軟體變形以使參考模型從身體向外變形之后的圖7B的變形曲線。變形曲線在點(diǎn)4處被移動(dòng)且變形曲線在點(diǎn)3處響應(yīng)地變形。
[0046]應(yīng)理解，軟體變形不限于圖2至圖6的方法，但可包括能夠執(zhí)行變形的其它和/或額外步驟。
[0047]圖8圖示了在計(jì)算機(jī)生成的角色中使用如上文描述的曲線可用于模擬軟體變形的示例性動(dòng)畫系統(tǒng)800。軟體變形可例如以存儲(chǔ)在非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的硬件或軟件實(shí)施。系統(tǒng)可被配置來將曲線映射到參考軟體模型且使用曲線來模擬軟體模型上的變形。系統(tǒng)還可以被配置來接收來自用戶的輸入并基于軟體變形而顯示動(dòng)畫的圖形、圖像或場景。
[0048]動(dòng)畫系統(tǒng)800可被配置來從輸入設(shè)備820接收用戶輸入。輸入設(shè)備820可以是從用戶接收輸入且將其傳輸?shù)絼?dòng)畫系統(tǒng)800的任何設(shè)備。例如，輸入設(shè)備可以是鍵盤、鼠標(biāo)、平板電腦、觸針或類似物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到還可以使用其它類型的輸入設(shè)備。
[0049]動(dòng)畫系統(tǒng)800可被配置來將動(dòng)畫的圖形、圖像或場景輸出到顯示設(shè)備830。顯示設(shè)備830可以是從動(dòng)畫系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)且將其呈現(xiàn)給用戶的任何設(shè)備。例如，顯示設(shè)備可以是液晶顯示器、發(fā)光二極管組、投影儀或類似物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到還可以使用其它類型的輸出設(shè)備。
[0050]動(dòng)畫系統(tǒng)800可包括中央處理單元802。中央處理單元可包括一個(gè)或多個(gè)處理核。中央處理單元802可耦接到輸入設(shè)備820并能與輸入設(shè)備820通信。雖然動(dòng)畫系統(tǒng)800被圖示有一個(gè)中央處理單元802，但是動(dòng)畫系統(tǒng)800可具有多個(gè)處理單元。動(dòng)畫系統(tǒng)800還可以包括圖形處理單元804。圖形處理單元804可被專用于處理與圖形有關(guān)的數(shù)據(jù)。圖形處理單元804可包括單個(gè)處理核或多個(gè)處理核。雖然動(dòng)畫系統(tǒng)800被圖示有一個(gè)圖形處理單元804，但是動(dòng)畫系統(tǒng)800可具有多個(gè)圖形處理單元。中央處理單元802和/或圖形處理單元804可耦接到輸出設(shè)備830并能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞到輸出設(shè)備830。
[0051]在一個(gè)實(shí)例中，動(dòng)畫系統(tǒng)800可包括一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)在非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令，如存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)設(shè)備，其當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使用曲線來模擬軟體變形，如上文所描述。在本文中描述的實(shí)施方案的上下文中，“非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”可以是包含或存儲(chǔ)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其連接的程序的任何介質(zhì)。非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可包括但不限于電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備，便攜式計(jì)算機(jī)磁盤(磁性)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)(磁性)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)(磁性)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)(磁性)、便攜式光盤，如⑶、⑶-R、⑶-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW或閃速存儲(chǔ)器，如小型閃存卡、安全數(shù)碼卡、USB存儲(chǔ)器設(shè)備、內(nèi)存條，和類似物。
[0052]動(dòng)畫系統(tǒng)800可包括易失存儲(chǔ)器806，其是非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)且與中央處理單元802通信。易失存儲(chǔ)器806例如可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，或任何其它類型的易失存儲(chǔ)器。易失存儲(chǔ)器806可用于在動(dòng)畫系統(tǒng)800的操作期間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或指令。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到還可以使用其它類型的易失存儲(chǔ)器。
[0053]動(dòng)畫系統(tǒng)800還可以包括非易失存儲(chǔ)器808，其是非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)且與中央處理單元802通信。非易失存儲(chǔ)器808可包括閃存存儲(chǔ)器、硬盤、磁性存儲(chǔ)設(shè)備、只讀存儲(chǔ)器或類似物。非易失存儲(chǔ)器808可用于存儲(chǔ)動(dòng)畫數(shù)據(jù)，表現(xiàn)設(shè)置圖形數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)指令或任何其它信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到還可以使用其它類型的非易失存儲(chǔ)器。
[0054]動(dòng)畫系統(tǒng)800不限于上文描述的設(shè)備、配置和功能。例如，雖然圖示了單個(gè)易失存儲(chǔ)器806、非易失存儲(chǔ)器808、中央處理單元802、圖形處理單元804、輸入設(shè)備820和輸出設(shè)備830，但是可實(shí)施在動(dòng)畫系統(tǒng)800內(nèi)部或外部的多個(gè)任何這些設(shè)備。此外，動(dòng)畫系統(tǒng)800可包括用于存取網(wǎng)絡(luò)(如內(nèi)部網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng))上的信息的網(wǎng)絡(luò)存取設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可使用動(dòng)畫系統(tǒng)800的其它配置。
[0055]本文中描述了各種示例性實(shí)施方案。以非限制性的意義對(duì)這些實(shí)例進(jìn)行參考。其被提供來圖示所公開的技術(shù)的更廣泛可適用的方面。在未脫離各種實(shí)施方案的真實(shí)精神和范圍的情況下可進(jìn)行各種改變且可對(duì)等效物進(jìn)行替換。此外，可進(jìn)行許多修改以適應(yīng)各種實(shí)施方案的目的、精神或范圍的特定情況、材料、物質(zhì)組成、過程、過程動(dòng)作或步驟。此外，如將被本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解，本文中描述和圖示的每個(gè)個(gè)別變動(dòng)具有分立組件和特征，其在不脫離各種實(shí)施方案的范圍或精神的情況下可容易地與任何其它若干個(gè)實(shí)施方案的特征分離或組合。
【權(quán)利要求】
1.一種在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中使用曲線來模擬軟體變形的方法，所述方法包括: 存取參考模型，其被映射到計(jì)算機(jī)生成的角色的變形曲線，所述參考模型包括表示所述角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格，且所述變形曲線包括多個(gè)采樣點(diǎn)，其中所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)被映射到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)； 接收所述曲線上的至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)； 基于所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型的所述頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)； 基于所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型的所述頂點(diǎn)的次級(jí)運(yùn)動(dòng)； 根據(jù)所述計(jì)算的初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)所述模型的頂點(diǎn)；和 輸出具有所述移動(dòng)頂點(diǎn)的所述模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬所述角色的所述軟體變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算所述頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)包括: 在所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)之前和之后計(jì)算所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的位置之間的偏移；和 對(duì)所述計(jì)算的偏移加權(quán)以確定所述頂點(diǎn)的所述初級(jí)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算所述頂點(diǎn)的次級(jí)運(yùn)動(dòng)包括: 在所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)之前和之后計(jì)算所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的位置之間的偏移； 計(jì)算垂直于所述曲線的法線方向的矢量；和 對(duì)所述計(jì)算的偏移加權(quán)以確定所述頂點(diǎn)在關(guān)于所述垂直矢量的方向上的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)所述頂點(diǎn)包括: 沿著所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量方向執(zhí)行所述頂點(diǎn)的所述初級(jí)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)所述頂點(diǎn)包括: 垂直于所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量方向執(zhí)行所述頂點(diǎn)的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括: 接收所述至少一個(gè)點(diǎn)的第二運(yùn)動(dòng)以對(duì)所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括: 執(zhí)行所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)的映射； 基于其間的測(cè)地距離和測(cè)地曲率計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)點(diǎn)的初級(jí)權(quán)重； 基于其間的所述測(cè)地距離計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)點(diǎn)的次級(jí)權(quán)重；和 使用所述計(jì)算的初級(jí)權(quán)重和次級(jí)權(quán)重來計(jì)算所述頂點(diǎn)的各自初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括: 計(jì)算對(duì)所述曲線的每個(gè)點(diǎn)的法線矢量；和 使用所述計(jì)算的法線矢量計(jì)算所述頂點(diǎn)的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
9.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括用來在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中使用曲線以模擬軟體變形的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令包括用于以下步驟的指令: 存取參考模型，其被映射到計(jì)算機(jī)生成的角色的變形曲線，所述參考模型包括表示所述角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格，且所述變形曲線包括多個(gè)采樣點(diǎn)，其中所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)被映射到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)； 接收所述曲線上的至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)；基于所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型的所述頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)； 基于所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型的所述頂點(diǎn)的次級(jí)運(yùn)動(dòng)； 根據(jù)所述計(jì)算的初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)所述模型的頂點(diǎn)；和 輸出具有所述移動(dòng)頂點(diǎn)的所述模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬所述角色的所述軟體變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中計(jì)算所述頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)包括: 在所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)之前和之后計(jì)算所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的位置之間的偏移；和 對(duì)所述計(jì)算的偏移加權(quán)以確定所述頂點(diǎn)的所述初級(jí)運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中計(jì)算所述頂點(diǎn)的次級(jí)運(yùn)動(dòng)包括: 在所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)之前和之后計(jì)算所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的位置之間的偏移； 計(jì)算垂直于所述曲線的法線方向的矢量；和 對(duì)所述計(jì)算的偏移 加權(quán)以確定所述頂點(diǎn)在關(guān)于所述垂直矢量的方向上的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中移動(dòng)所述頂點(diǎn)包括: 沿著所述至少一個(gè)點(diǎn)的所述運(yùn)動(dòng)的矢量方向執(zhí)行所述頂點(diǎn)的所述初級(jí)運(yùn)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中移動(dòng)所述頂點(diǎn)包括: 垂直于所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量方向執(zhí)行所述頂點(diǎn)的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其還包括: 接收所述至少一個(gè)點(diǎn)的第二運(yùn)動(dòng)以對(duì)所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微調(diào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其還包括: 執(zhí)行所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)的映射； 基于其間的測(cè)地距離和測(cè)地曲率計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)點(diǎn)的初級(jí)權(quán)重； 基于其間的所述測(cè)地距離計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)點(diǎn)的次級(jí)權(quán)重；和 使用所述計(jì)算的初級(jí)權(quán)重和次級(jí)權(quán)重來計(jì)算所述頂點(diǎn)的各自初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其還包括: 計(jì)算對(duì)所述曲線的每個(gè)點(diǎn)的法線矢量；和 使用所述計(jì)算的法線矢量計(jì)算所述頂點(diǎn)的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
17.—種在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中使用曲線來模擬軟體變形的裝置，所述裝置包括: 存儲(chǔ)器，其被配置來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；和 計(jì)算機(jī)處理器，其被配置來: 存取參考模型，其被映射到計(jì)算機(jī)生成的角色的變形曲線，所述參考模型包括表示所述角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格，且所述變形曲線包括多個(gè)采樣點(diǎn)，其中所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)被映射到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)； 接收所述曲線上的至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)； 基于所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型的所述頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)； 基于所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算所述模型的所述頂點(diǎn)的次級(jí)運(yùn)動(dòng)； 根據(jù)所述計(jì)算的初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)所述模型的頂點(diǎn)；和 輸出具有所述移動(dòng)頂點(diǎn)的所述模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬所述角色的所述軟體變形。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器被配置來計(jì)算所述頂點(diǎn)的初級(jí)運(yùn)動(dòng): 在所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)之前和之后計(jì)算所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的位置之間的偏移；和 對(duì)所述計(jì)算的偏移加權(quán)以確定所述頂點(diǎn)的所述初級(jí)運(yùn)動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器被配置來計(jì)算所述頂點(diǎn)的次級(jí)運(yùn)動(dòng): 計(jì)算在所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)之前和之后所述曲線上的所述至少一個(gè)點(diǎn)的位置之間的偏移； 計(jì)算垂直于所述曲線的法線方向的矢量；和 對(duì)所述計(jì)算的偏移加權(quán)以確定所述頂點(diǎn)在關(guān)于所述垂直矢量的方向上的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器被配置來移動(dòng)所述頂點(diǎn): 沿著所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量方向執(zhí)行所述頂點(diǎn)的所述初級(jí)運(yùn)動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器還被配置來移動(dòng)所述頂點(diǎn): 垂直于所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量方向執(zhí)行所述頂點(diǎn)的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器還被配置來: 接收所述至少一個(gè)點(diǎn)的第二運(yùn)動(dòng)以對(duì)所述至少一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微調(diào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器還被配置來: 執(zhí)行所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)的映射； 基于其間的測(cè)地距離和測(cè)地曲率計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)點(diǎn)的初級(jí)權(quán)重； 基于其間的所述測(cè)地距離計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)點(diǎn)的次級(jí)權(quán)重；和 使用所述計(jì)算的初級(jí)權(quán)重和次級(jí)權(quán)重來計(jì)算所述頂點(diǎn)的各自初級(jí)運(yùn)動(dòng)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述計(jì)算機(jī)處理器還被配置來: 計(jì)算對(duì)所述曲線的每個(gè)點(diǎn)的法線矢量；和 使用所述計(jì)算的法線矢量計(jì)算所述頂點(diǎn)的所述次級(jí)運(yùn)動(dòng)。
25.一種在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中使用曲線來模擬軟體變形的方法，所述方法包括: 存取參考模型，其被映射到計(jì)算機(jī)生成的角色的變形曲線，所述參考模型包括表示所述角色的軟體層的頂點(diǎn)的網(wǎng)格，且所述變形曲線包括多個(gè)采樣點(diǎn)，其中所述模型的每個(gè)頂點(diǎn)被映射到所述曲線的每個(gè)點(diǎn)； 接收所述曲線上的至少一個(gè)點(diǎn)的變形； 在所述至少一個(gè)點(diǎn)的所述變形的矢量方向上執(zhí)行所述模型的所述頂點(diǎn)的第一變形；在對(duì)所述至少一個(gè)點(diǎn)的所述變形的矢量方向的垂直方向上執(zhí)行所述模型的所述頂點(diǎn)的第二變形；和 輸出包括所述第一變形和第二變形的所述模型進(jìn)行表現(xiàn)，以模擬所述角色的所述軟體變形。
【文檔編號(hào)】G06T13/40GK104050703SQ201410098221
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】G·齊默曼, R·赫爾姆斯 申請(qǐng)人:夢(mèng)工廠動(dòng)畫公司