【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据处理，特别是涉及一种构建虚拟三维人体模型的方法、装置及中央处理单元。
技术介绍
1、汽车开发是以驾乘人员为中心开展设计的，要满足驾乘人员的操作方便性、行车视野、乘坐空间以及上下车方便性等。目前，汽车设计开发中的人体模型均以2d人体模型为主，不能真实体现驾乘人员的活动及操作边界。目前人体模型的应用存在几个较大缺陷：第一，标准均以2d人体模型为主，而真实用户是3d人体模型；第二，目前的3d人体模型只是作为辅助手段并未广泛应用，主要原因在于3d人体模型的摆放是以软件仿真或手动设置得来的，并不符合真实的驾乘人员的形态，准确性较差，因而不能实时准确地跟随驾乘人员的动作，无法较好地运用于汽车设计开发。
技术实现思路
1、本申请提供了一种构建虚拟三维人体模型的方法、装置及中央处理单元，可构建能准确表示真实人体的目标三维模型，该目标三维模型可在真实人体的驱动下跟随真实人体实时动作(即与真实人体的动作始终保持一致)，能较好地应用于汽车设计开发场景。
2、第一方面，本申请一种构建虚拟三维人体模型的方法，包括：
3、获取目标人体的三维表面形态数据，所述目标人体为真实人体；
4、根据所述目标人体的结构特征，构建所述目标人体对应的骨架模型，所述骨架模型中包括多个虚拟关节点，一个所述虚拟关节点唯一对应所述目标人体中的一个真实关节点，且各个所述虚拟关节点具备用于表征相应真实关节点的运动特征的姿态函数；
5、根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的
6、按照预设拆分策略，对所述初始三维模型的表面形态数据进行拆分，并建立拆分后的各部分表面形态数据与所述虚拟关节点之间的关联，得到所述目标人体对应的目标三维模型，所述目标三维模型用于在所述目标人体的驱动下跟随所述目标人体动作。
7、可选地，所述根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到所述目标人体对应的初始三维模型，包括：
8、根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到调整后的骨架模型；
9、获取各个所述真实关节点的第一空间运动轨迹；
10、根据所述第一空间运动轨迹，确定各个所述虚拟关节点的第二空间运动轨迹；
11、根据所述第二空间运动轨迹，对所述调整后的骨架模型中的所述姿态函数进行修正，得到所述初始三维模型。
12、可选地，所述获取各个所述真实关节点的第一空间运动轨迹，包括：
13、获取佩戴于所述目标人体上各个所述真实关节点处的传感器的空间运动轨迹；
14、根据所述传感器的空间运动轨迹，确定各个所述真实关节点的第一空间运动轨迹。
15、可选地，所述获取佩戴于所述目标人体上各个所述真实关节点处的传感器的空间运动轨迹，包括：
16、获取佩戴于所述目标人体上的各个传感器在所述目标人体处于各种姿态下的图像数据；
17、根据所述图像数据，确定各个所述传感器的空间运动轨迹。
18、可选地，所述根据所述目标人体的结构特征，构建所述目标人体对应的骨架模型，包括：
19、确定所述多个虚拟关节点中的起始关节点和所述起始关节点对应的姿态函数；
20、根据所述目标人体的结构特征、所述起始关节点对应的姿态函数以及除所述起始关节点外各个所述虚拟关节点与所述起始关节点之间的关系，确定各个所述虚拟关节点对应的姿态函数。
21、可选地，在所述得到所述目标人体对应的目标三维模型之后，所述方法还包括：
22、在所述目标人体与所述目标三维模型处于关联状态的情况下，获取各个所述真实关节点的第三空间运动轨迹；
23、根据所述第三空间运动轨迹，确定各个所述虚拟关节点的第四空间运动轨迹；
24、根据所述第四空间运动轨迹，控制所述目标三维模型的姿态与所述目标人体的姿态一致。
25、第二方面，本申请提供了一种构建虚拟三维人体模型的装置，包括：
26、扫描模块，用于采集目标人体的三维表面形态数据，所述目标人体为真实人体；
27、中央处理单元，用于从所述扫描模块中获取所述三维表面形态数据；根据所述目标人体的结构特征，构建所述目标人体对应的骨架模型，所述骨架模型中包括多个虚拟关节点，一个所述虚拟关节点唯一对应所述目标人体中的一个真实关节点，且各个所述虚拟关节点具备用于表征相应真实关节点的运动特征的姿态函数；根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到所述目标人体对应的初始三维模型；按照预设拆分策略，对所述初始三维模型的表面形态数据进行拆分，并建立拆分后的各部分表面形态数据与所述虚拟关节点之间的关联，得到所述目标人体对应的目标三维模型，所述目标三维模型用于在所述目标人体的驱动下跟随所述目标人体动作。
28、可选地，所述装置还包括：
29、动作捕捉模块，用于获取与各个所述虚拟关节点对应的所述真实关节点的空间运动轨迹；
30、所述中央处理单元还用于根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到调整后的骨架模型；从所述动作捕捉模块中获取所述真实关节点的空间运动轨迹；根据所述空间运动轨迹，对所述调整后的骨架模型中的所述姿态函数进行修正，得到所述初始三维模型。
31、可选地，所述装置还包括：
32、驾驶台架，用于所述目标人体执行模拟驾驶行为；
33、所述动作捕捉模块还用于在所述目标人体执行所述模拟驾驶行为的情况下，获取所述目标人体的各个真实关节点的空间运动轨迹；
34、所述中央处理单元还用于在所述目标人体与所述目标三维模型处于关联状态的情况下，根据所述真实关节点的空间运动轨迹，控制所述目标三维模型的姿态与所述目标人体的姿态一致。
35、第三方面，本申请提供了一种中央处理单元，包括：
36、第一获取模块，用于获取目标人体的三维表面形态数据，所述目标人体为真实人体；
37、构建模块，用于根据所述目标人体的结构特征，构建所述目标人体对应的骨架模型，所述骨架模型中包括多个虚拟关节点，一个所述虚拟关节点唯一对应所述目标人体中的一个真实关节点，且各个所述虚拟关节点具备用于表征相应真实关节点的运动特征的姿态函数；
38、调整模块，用于根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到所述目标人体对应的初始三维模型；
39、拆分模块，用于按照预设拆分策略，对所述初始三维模型的表面形态数据进行拆分，并建立拆分后的各部分表面形态数据与所述虚拟关节点之间的关联，得到所述目标人体对应的目标三维模型，所述目标三维模型用于在所述目标人体的驱动下跟随所述目标人体动作。
40、可选地，所述调整模块包括：
41、调整子模块，用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种构建虚拟三维人体模型的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到所述目标人体对应的初始三维模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取各个所述真实关节点的第一空间运动轨迹，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取佩戴于所述目标人体上各个所述真实关节点处的传感器的空间运动轨迹，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标人体的结构特征，构建所述目标人体对应的骨架模型，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述得到所述目标人体对应的目标三维模型之后，所述方法还包括：
7.一种构建虚拟三维人体模型的装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
10.一种中央处理单元，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种构建虚拟三维人体模型的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维表面形态数据，对所述骨架模型中的所述姿态函数进行调整，得到所述目标人体对应的初始三维模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取各个所述真实关节点的第一空间运动轨迹，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取佩戴于所述目标人体上各个所述真实关节点处的传感器的空间运动轨迹，包括：
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张冬冬，雷雨，蔡静，何苗，谢宇，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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