本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生成姿態(tài)數(shù)據(jù)的方法。

背景技術(shù)：

目前，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)主題公園、動(dòng)感影院、游樂場(chǎng)所等的4D模型機(jī)械結(jié)構(gòu)，絕大部分都采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式生成姿態(tài)數(shù)據(jù)，因此，需要技術(shù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)調(diào)式，從而工作量大，不僅占用了大量人力和時(shí)間，而且手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式使得定位精度低下，模型的動(dòng)作容易卡頓，導(dǎo)致游客的體驗(yàn)效果不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種生成姿態(tài)數(shù)據(jù)的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)式生成姿態(tài)數(shù)據(jù)工作量大且定位精度低的問題。

本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種生成姿態(tài)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟A，根據(jù)播放的動(dòng)畫視頻數(shù)據(jù)獲取幀數(shù)據(jù)，對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行幀操作并確定關(guān)鍵幀；

步驟B，根據(jù)關(guān)鍵幀以及模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的類別，調(diào)節(jié)與類別對(duì)應(yīng)的模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的當(dāng)前姿態(tài)；

步驟C，對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，根據(jù)播放的動(dòng)畫視頻數(shù)據(jù)獲取幀數(shù)據(jù)，對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行幀操作 并確定關(guān)鍵幀的操作具體包括：

通過OpenCV模塊播放動(dòng)畫視頻數(shù)據(jù)以獲取幀數(shù)據(jù)；

對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行幀操作以設(shè)定關(guān)鍵幀。

進(jìn)一步的，幀操作具體包括：加減速播放幀、調(diào)節(jié)幀、定位幀以及重置當(dāng)前幀的操作。

進(jìn)一步的，關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)數(shù)據(jù)的操作具體包括：

通過Hermite三階多項(xiàng)式插值法對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算；

根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)節(jié)模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)以確定姿態(tài)數(shù)據(jù)。

采用上述本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：通過建立模型機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果與模型姿態(tài)相匹配，從而生成與動(dòng)畫相匹配的機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)數(shù)據(jù)，最終根據(jù)不同的機(jī)械模型，由姿態(tài)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的定位數(shù)據(jù)，以減少現(xiàn)場(chǎng)操作的工作量，并且顯著提高了定位數(shù)據(jù)的精度，從而使機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作效果更精確更平滑，顯著提高了用戶體驗(yàn)。另外，本發(fā)明的方法還具有極強(qiáng)的可拓展性，可以根據(jù)實(shí)際需求增加不同的模型環(huán)境，生成與模型環(huán)境相對(duì)應(yīng)的姿態(tài)定位數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明生成姿態(tài)數(shù)據(jù)的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

本發(fā)明公開了一種生成姿態(tài)數(shù)據(jù)的方法，如圖1所示，該方法可以包括如下步驟：

步驟S101，根據(jù)播放的動(dòng)畫視頻數(shù)據(jù)獲取幀數(shù)據(jù)，對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行幀操作并確定關(guān)鍵幀。具體的，在本實(shí)施例中，可以通過開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV(Open Source Computer Vision Library，簡(jiǎn)稱OpenCV)模塊播放動(dòng)畫視頻數(shù)據(jù)以獲取幀數(shù)據(jù)；并對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行幀操作以設(shè)定關(guān)鍵幀。其中，幀操作具體可以包括：加減速播放幀、調(diào)節(jié)幀、定位幀以及重置當(dāng)前幀的操作等。

步驟S102，根據(jù)關(guān)鍵幀以及模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的類別，調(diào)節(jié)與類別對(duì)應(yīng)的模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的當(dāng)前姿態(tài)。具體的，在本實(shí)施例中，可以通過開放圖形庫OpenGL(Open Graphics Library，簡(jiǎn)稱OpenGL)模塊確定模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的類別，如坐椅類、潛艇類等。

步驟S103，對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)數(shù)據(jù)。具體的，在本實(shí)施例中，可以通過艾米插值Hermite三階多項(xiàng)式插值法對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算，從而根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)節(jié)模型機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)以確定姿態(tài)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明通過建立模型機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果與模型姿態(tài)相匹配，從而生成與動(dòng)畫相匹配的機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)數(shù)據(jù)，最終根據(jù)不同的機(jī)械模型，由姿態(tài)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的定位數(shù)據(jù)，以減少現(xiàn)場(chǎng)操作的工作量，并且顯著提高了定位數(shù)據(jù)的精度，從而使機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作效果更精確更平滑，顯著提高了用戶體驗(yàn)。另外，本發(fā)明的方法還具有極強(qiáng)的可拓展性，可以根據(jù)實(shí)際需求增加不同的模型環(huán)境，生成與模型環(huán)境相對(duì)應(yīng)的姿態(tài)定位數(shù)據(jù)。

以下通過一個(gè)具體的實(shí)施例說明本發(fā)明方法的原理，本發(fā)明的方法基于微軟基礎(chǔ)類庫MFC(Microsoft Foundation Classes，簡(jiǎn)稱MFC)，使用OpenCV和OpenGL相關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果與模型姿態(tài)相匹配，最終根據(jù)不同的機(jī)械模型，由姿態(tài)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的定位數(shù)據(jù)，具體包括以下幾個(gè)方面：

1.視頻顯示，采用OpenCV模塊讀取指定視頻的指定幀，映射到PICTURE控件，播放視頻(建立65ms計(jì)時(shí)器，以15hz幀率播放視頻，設(shè)定視頻播放 速率，0.5、1、2、4倍可選)；設(shè)置全局變量關(guān)聯(lián)到視頻，根據(jù)實(shí)際需求，顯示指定幀。

2.模塊顯示，采用OpenCL模塊制作20*30*5的長(zhǎng)方體代表平臺(tái)，通過動(dòng)態(tài)數(shù)組建立緩存結(jié)合OpenCV，設(shè)定觀測(cè)視角，調(diào)整模型至適當(dāng)位置，讀取模型配置檔，建立動(dòng)畫與模型姿態(tài)實(shí)現(xiàn)幀對(duì)幀的匹配，并根據(jù)視頻當(dāng)前幀狀態(tài)調(diào)節(jié)模型姿態(tài)，關(guān)鍵幀的操作，包括設(shè)定關(guān)鍵幀等。

3.插值計(jì)算，采用Hermite三階多項(xiàng)式插值法，根據(jù)關(guān)鍵幀，自動(dòng)擬合生成其他幀，逐段進(jìn)行插值計(jì)算，其中首尾兩幀的斜率固定為零。

4.平臺(tái)模型參數(shù)設(shè)置，根據(jù)平臺(tái)物理模型，設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)配置文件，讀取指定配置文件，建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化環(huán)境。

5.數(shù)據(jù)顯示，利用OpenCV，構(gòu)造數(shù)據(jù)曲線，設(shè)置復(fù)選框，根據(jù)用戶需求顯示指定參數(shù)的變化曲線。

6.數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出，導(dǎo)入姿態(tài)數(shù)據(jù)，檢測(cè)數(shù)據(jù)幀數(shù)，當(dāng)幀數(shù)一致時(shí)進(jìn)行導(dǎo)入。加載平臺(tái)結(jié)構(gòu)模塊相應(yīng)DLL，并利用模型配置檔進(jìn)行配置，計(jì)算任意幀姿態(tài)對(duì)應(yīng)的定位數(shù)據(jù)，并導(dǎo)出。

本發(fā)明基于MFC，利用OpenCV和OpenGL的相關(guān)功能，對(duì)已有視頻進(jìn)行顯示，并對(duì)照視頻調(diào)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)的模型姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果與模型姿態(tài)相匹配，最終根據(jù)不同的機(jī)械模型，由姿態(tài)數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)化成底層驅(qū)動(dòng)器可用的定位數(shù)據(jù)。以減少現(xiàn)場(chǎng)操作的工作量，并且顯著提高了定位數(shù)據(jù)的精度，從而使機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作效果更精確更平滑，顯著提高了用戶體驗(yàn)。另外，本發(fā)明的方法還具有極強(qiáng)的可拓展性，可以根據(jù)實(shí)際需求增加不同的模型環(huán)境，生成與模型環(huán)境相對(duì)應(yīng)的姿態(tài)定位數(shù)據(jù)。本發(fā)明的方法主要應(yīng)用于交互游戲、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲、動(dòng)感場(chǎng)景、動(dòng)感座椅和動(dòng)感電影等注重游戲體驗(yàn)的項(xiàng)目，常見于主題公園和游樂場(chǎng)所等。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步 驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。