一种可交互的二维形状特征对应方法技术

本发明专利技术公开了一种可交互的二维形状特征对应方法。提供一种自动匹配与人工交互相结合的二维形状特征对应方法。包括源形状和目标形状，所述的方法包括：步骤一、根据源形状上的特征语义，用户通过手工指定的方式在源形状上逐个指定源特征点；步骤二、对源形状上逐个指定的每个源特征点，采用算法在目标形状上自动查找到与源特征点相匹配的对应目标特征点；步骤三、若出现自动查找到的对应目标特征点与当前指定的源特征点不相匹配时，则采用手工删除或移动目标特征点，使指定的源特征点和目标特征点之间匹配且一一对应。本发明专利技术有效解决了二维形状之间的特征对应问题，主要用于面向计算机动画制作的二维形状渐变技术中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二维角色动画技术以及二维形状渐变
，尤其涉及。
技术介绍
在政府的大力支持下，国内动漫产业近年来发展迅速，动漫产量亦大幅提升。然而，传统的手绘二维动画制作方法需要大量时间和高额成本。国内外研发了许多二维商业动画软件，例如Adobe Flash、Toon Boom Studio等，以辅助二维动画制作。这些商业软件主要实现了所谓的“无纸卡通”功能，即把传统的动画师纸上绘画转为让动画师通过数位板在计算机上绘画，以方便素材的编辑和管理。但是，动画师仍需要一帧一帧地绘制动画序列，工作量依然非常巨大。因此，研发智能化的二维动画技术，以自动生成动画序列，可以有效提高二维动画的制作效率，极大降低其制作成本，具有现实的社会和经济意义。二维形状渐变是计算机动画领域中的一项重要技术，它能够光滑地过渡一个形状到另一个形状。给定两个包含二维矢量形状的关键帧，通过过渡一个关键帧中的形状到另一个关键帧中的形状，可以自动生成关键帧之间的动画序列。因此，二维形状渐变技术被广泛应用于二维关键帧动画系统中。该技术需要解决一个基本问题形状之间的特征对应，即如何建立两个形状之间相似特征的对应关系。大多数二维形状渐变方法需要用户在两个形状上指定若干对一一对应的关键点，这些关键点进而把形状分解为一一对应的若干区域。该方法简单直观，但是需要较多的人工交互。于是，研究人员设计了自动的特征对应方法，但是这些方法无法保证产生满足用户需要的特征对应结果，常常需要较多的手工交互来纠正对应结果。因此，如何降低人工交互量并保证对应结果的准确性是二维形状特征对应方法亟需解决的问题。为该问题提供一个令人满意的解决方案，可以提高二维形状渐变技术的实用性，进而推动智能化二维动画技术的发展。中国专利公开号CN 101903908A，公开日是2010年12月01日，名称为“基于特征的2D/3D图像配准”的方案中公开了一种基于特征的2D/3D图像配准。它包括以下方法特征检测器，其配置用于从二维图像提取二维特征集，从三维图像提取三维特征集；投影处理器，其配置用于将三维数据投影成二维投影数据；以及配准处理器，其配置用于调节参数以将所述二维特征集与由所述投影处理器使用投影几何投影的所述三维特征集进行配准，以及使用经调节的参数以将所述二维图像和由所述投影处理器使用所述投影几何投影的所述三维图像进行配准。不足之处是，这种基于特征的2D/3D图像配准方法，在特征集对应发生错误时，投影处理器不能够对其对应错误进行纠正，也不能够采用算法对其对应错误进行自动寻找匹配，因而匹配对应准确性不高。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的完全手工或完全自动的二维形状特征对应方法中存在的交互量大、纠错难、对应匹配准确性不高的这些不足，提供一种纠错容易、准确可靠、编码简单、算法高效、人工交互指定与算法自动抽取相结合的可交互的二维形状特征对应方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 ，包括源形状和目标形状，其特征在于，所述的方法包括步骤一、根据源形状上的特征语义，用户通过手工指定的方式在源形状上逐个指定源特征点；这一步骤的作用是把源形状上的源特征点逐个指定标出，以完成后面源和目标特征点的对应。步骤二、对源形状上逐个指定的每个源特征点，采用算法在目标形状上自动查找到与源特征点相匹配的对应目标特征点；这一步骤的作用是用算法在目标形状上自动查找到与步骤一指定的源特征点相匹配的对应目标特征点。步骤三、若出现自动查找到的对应目标特征点与当前指定的源特征点之间的对应不相匹配时，则采用手工删除或移动目标特征点，使指定的源特征点和目标特征点之间匹配且一一对应。这一步骤的作用是纠错，使目标特征点与当前指定的源特征点匹配且一一对应，从而有效降低之后的用户交互量。作为优选，先采用算法检测出源形状和目标形状上的视觉显著性点；再以源形状上的视觉显著性点作为参考和导引，让用户在源形状上逐个指定源特征点；再采用算法自动在目标形状上的视觉显著性点中抽取出与各个源特征点相匹配的对应目标特征点；若出现目标特征点和对应源特征点不相匹配时，采用手工删除或移动目标特征点；最终，目标特征点和源特征点之间匹配且一一对应。该优选方案采用自动和手工相结合的形式，使目标特征点和源特征点之间匹配且一一对应，不仅保证了对应结果的准确无误，同时大大降低了用户交互量。作为优选，所述的算法是根据源形状上每一个指定的源特征点，算法自动在目标形状上抽取出与源特征点相匹配的一个对应目标特征点，最终，源形状的源特征点和目标形状的目标特征点匹配且一一对应。该优选方案以源特征点为基准，采用算法自动在目标形状上找出与源特征点相匹配且一一对应的目标特征点。查找过程高效、迅速且准确度高，同时能够有效降低用户交互量。作为优选，对于所述的自动查找的对应目标特征点与指定的源特征点之间的对应关系，允许用户通过移动或者删除特征点的人工交互方式来即时纠正匹配错误。该优选方案允许用户对自动查找匹配过程中可能产生的匹配错误进行人工纠正，增加了匹配时的绝对准确性，使得源特征点与目标特征点对应关系更加精准，源特征点与目标特征点相匹配的可靠性更高，满足用户对源特征点与目标特征点一一对应且相匹配的要求，同时能够大大降低用户交互量。作为优选，对于用户在源形状上指定的当前源特征点，算法先在源形状上已有的源特征点中按照顺时针方向找到当前源特征点的直接前邻居源特征点和直接后邻居源特征点；然后，根据源特征点和目标特征点之间的对应关系，算法通过直接前邻居源特征点和直接后邻居源特征点，在目标形状上找出与待计算目标特征点相对应的直接前邻居目标特征点和直接后邻居目标特征点；再把目标形状上落在直接前邻居目标特征点和直接后邻居目标特征点之间的目标视觉显著性点放入候选目标特征点集合中；最后通过算法自动在候选目标特征点集合中找到与当前指定的源特征点相匹配的对应目标特征点。该优选方案通过确定直接前邻居目标特征点和直接后邻居目标特征点来确定当前要查找的目标特征点。能够保证目标特征点的方向一致性，使查找结果更加准确可靠。作为优选，所述的视觉显著性点包括形状上的曲率极值点、尖点或拐点。采用该优选方案，可以在源形状上迅速找到源特征点，也可以在目标形状上迅速找到目标特征点，使得查找过程迅速准确，且能够有效降低用户交互量。本专利技术能够达到如下效果本专利技术结合了完全手工交互对应和自动特征对应两者的优点。本专利技术通过视觉显著性点导引源形状上特征点的交互指定，同时自动抽取目标形状上的对应特征点，从而有效降低了用户交互量。同时，本专利技术允许用户即时纠正错误的对应结果，从而避免该错误影响之后的对应过程，并保证源特征点与目标特征点之间的准确高效一一对应。附图说明图I是本专利技术的一对源形状(左)和目标形状(右)以及它们的视觉显著性点(黑方框点)示意图。图2是本专利技术的源特征点(左图，带数字标号的圆形点)和目标特征点(右图，带数字标号的圆形点)一一对应示意图。图3是图2源形状上的一个局部区域(上)和目标形状上的一个局部区域(下)示意图。具体实施例方式实施例。如图I、图2所示，首先给定两个形状，分别称为源形状A和目标形状B。其方法包括步骤一、根据源形状A上的特征语义，用户通过手工指定的方式在源形状A上逐个指定源特征点；步骤二、对源形状A上逐个指定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文武，王勋，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：