【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及數(shù)據(jù)處理，特別是涉及一種構建虛擬三維人體模型的方法、裝置及中央處理單元。
技術介紹
1、汽車開發(fā)是以駕乘人員為中心開展設計的，要滿足駕乘人員的操作方便性、行車視野、乘坐空間以及上下車方便性等。目前，汽車設計開發(fā)中的人體模型均以2d人體模型為主，不能真實體現(xiàn)駕乘人員的活動及操作邊界。目前人體模型的應用存在幾個較大缺陷：第一，標準均以2d人體模型為主，而真實用戶是3d人體模型；第二，目前的3d人體模型只是作為輔助手段并未廣泛應用，主要原因在于3d人體模型的擺放是以軟件仿真或手動設置得來的，并不符合真實的駕乘人員的形態(tài)，準確性較差，因而不能實時準確地跟隨駕乘人員的動作，無法較好地運用于汽車設計開發(fā)。
技術實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┝艘环N構建虛擬三維人體模型的方法、裝置及中央處理單元，可構建能準確表示真實人體的目標三維模型，該目標三維模型可在真實人體的驅動下跟隨真實人體實時動作(即與真實人體的動作始終保持一致)，能較好地應用于汽車設計開發(fā)場景。
2、第一方面，本申請一種構建虛擬三維人體模型的方法，包括：
3、獲取目標人體的三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，所述目標人體為真實人體；
4、根據(jù)所述目標人體的結構特征，構建所述目標人體對應的骨架模型，所述骨架模型中包括多個虛擬關節(jié)點，一個所述虛擬關節(jié)點唯一對應所述目標人體中的一個真實關節(jié)點，且各個所述虛擬關節(jié)點具備用于表征相應真實關節(jié)點的運動特征的姿態(tài)函數(shù)；
5、根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的
6、按照預設拆分策略，對所述初始三維模型的表面形態(tài)數(shù)據(jù)進行拆分，并建立拆分后的各部分表面形態(tài)數(shù)據(jù)與所述虛擬關節(jié)點之間的關聯(lián)，得到所述目標人體對應的目標三維模型，所述目標三維模型用于在所述目標人體的驅動下跟隨所述目標人體動作。
7、可選地，所述根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到所述目標人體對應的初始三維模型，包括：
8、根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到調整后的骨架模型；
9、獲取各個所述真實關節(jié)點的第一空間運動軌跡；
10、根據(jù)所述第一空間運動軌跡，確定各個所述虛擬關節(jié)點的第二空間運動軌跡；
11、根據(jù)所述第二空間運動軌跡，對所述調整后的骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行修正，得到所述初始三維模型。
12、可選地，所述獲取各個所述真實關節(jié)點的第一空間運動軌跡，包括：
13、獲取佩戴于所述目標人體上各個所述真實關節(jié)點處的傳感器的空間運動軌跡；
14、根據(jù)所述傳感器的空間運動軌跡，確定各個所述真實關節(jié)點的第一空間運動軌跡。
15、可選地，所述獲取佩戴于所述目標人體上各個所述真實關節(jié)點處的傳感器的空間運動軌跡，包括：
16、獲取佩戴于所述目標人體上的各個傳感器在所述目標人體處于各種姿態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)；
17、根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)，確定各個所述傳感器的空間運動軌跡。
18、可選地，所述根據(jù)所述目標人體的結構特征，構建所述目標人體對應的骨架模型，包括：
19、確定所述多個虛擬關節(jié)點中的起始關節(jié)點和所述起始關節(jié)點對應的姿態(tài)函數(shù)；
20、根據(jù)所述目標人體的結構特征、所述起始關節(jié)點對應的姿態(tài)函數(shù)以及除所述起始關節(jié)點外各個所述虛擬關節(jié)點與所述起始關節(jié)點之間的關系，確定各個所述虛擬關節(jié)點對應的姿態(tài)函數(shù)。
21、可選地，在所述得到所述目標人體對應的目標三維模型之后，所述方法還包括：
22、在所述目標人體與所述目標三維模型處于關聯(lián)狀態(tài)的情況下，獲取各個所述真實關節(jié)點的第三空間運動軌跡；
23、根據(jù)所述第三空間運動軌跡，確定各個所述虛擬關節(jié)點的第四空間運動軌跡；
24、根據(jù)所述第四空間運動軌跡，控制所述目標三維模型的姿態(tài)與所述目標人體的姿態(tài)一致。
25、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N構建虛擬三維人體模型的裝置，包括：
26、掃描模塊，用于采集目標人體的三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，所述目標人體為真實人體；
27、中央處理單元，用于從所述掃描模塊中獲取所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述目標人體的結構特征，構建所述目標人體對應的骨架模型，所述骨架模型中包括多個虛擬關節(jié)點，一個所述虛擬關節(jié)點唯一對應所述目標人體中的一個真實關節(jié)點，且各個所述虛擬關節(jié)點具備用于表征相應真實關節(jié)點的運動特征的姿態(tài)函數(shù)；根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到所述目標人體對應的初始三維模型；按照預設拆分策略，對所述初始三維模型的表面形態(tài)數(shù)據(jù)進行拆分，并建立拆分后的各部分表面形態(tài)數(shù)據(jù)與所述虛擬關節(jié)點之間的關聯(lián)，得到所述目標人體對應的目標三維模型，所述目標三維模型用于在所述目標人體的驅動下跟隨所述目標人體動作。
28、可選地，所述裝置還包括：
29、動作捕捉模塊，用于獲取與各個所述虛擬關節(jié)點對應的所述真實關節(jié)點的空間運動軌跡；
30、所述中央處理單元還用于根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到調整后的骨架模型；從所述動作捕捉模塊中獲取所述真實關節(jié)點的空間運動軌跡；根據(jù)所述空間運動軌跡，對所述調整后的骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行修正，得到所述初始三維模型。
31、可選地，所述裝置還包括：
32、駕駛臺架，用于所述目標人體執(zhí)行模擬駕駛行為；
33、所述動作捕捉模塊還用于在所述目標人體執(zhí)行所述模擬駕駛行為的情況下，獲取所述目標人體的各個真實關節(jié)點的空間運動軌跡；
34、所述中央處理單元還用于在所述目標人體與所述目標三維模型處于關聯(lián)狀態(tài)的情況下，根據(jù)所述真實關節(jié)點的空間運動軌跡，控制所述目標三維模型的姿態(tài)與所述目標人體的姿態(tài)一致。
35、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N中央處理單元，包括：
36、第一獲取模塊，用于獲取目標人體的三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，所述目標人體為真實人體；
37、構建模塊，用于根據(jù)所述目標人體的結構特征，構建所述目標人體對應的骨架模型，所述骨架模型中包括多個虛擬關節(jié)點，一個所述虛擬關節(jié)點唯一對應所述目標人體中的一個真實關節(jié)點，且各個所述虛擬關節(jié)點具備用于表征相應真實關節(jié)點的運動特征的姿態(tài)函數(shù)；
38、調整模塊，用于根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到所述目標人體對應的初始三維模型；
39、拆分模塊，用于按照預設拆分策略，對所述初始三維模型的表面形態(tài)數(shù)據(jù)進行拆分，并建立拆分后的各部分表面形態(tài)數(shù)據(jù)與所述虛擬關節(jié)點之間的關聯(lián)，得到所述目標人體對應的目標三維模型，所述目標三維模型用于在所述目標人體的驅動下跟隨所述目標人體動作。
40、可選地，所述調整模塊包括：
41、調整子模塊，用于本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種構建虛擬三維人體模型的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到所述目標人體對應的初始三維模型，包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取各個所述真實關節(jié)點的第一空間運動軌跡，包括：
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取佩戴于所述目標人體上各個所述真實關節(jié)點處的傳感器的空間運動軌跡，包括：
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標人體的結構特征，構建所述目標人體對應的骨架模型，包括：
6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述得到所述目標人體對應的目標三維模型之后，所述方法還包括：
7.一種構建虛擬三維人體模型的裝置，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：
10.一種中央處理單元，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種構建虛擬三維人體模型的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三維表面形態(tài)數(shù)據(jù)，對所述骨架模型中的所述姿態(tài)函數(shù)進行調整，得到所述目標人體對應的初始三維模型，包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取各個所述真實關節(jié)點的第一空間運動軌跡，包括：
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取佩戴于所述目標人體上各個所述真實關節(jié)點處的傳感器的空間運動軌跡，包括：
5.根據(jù)權...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張冬冬，雷雨，蔡靜，何苗，謝宇，
申請(專利權)人：東風汽車集團股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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