人工智能自适应障碍地形的行进动画生成方法和装置与流程

技术特征：

1.一种人工智能自适应障碍地形的行进动画生成方法，其特征在于，所述行进动画生成方法包括：

S1：在预设场景中采集模拟目标角色的人员在通过不同环境地形时的运动姿态数据；

S2：根据所述运动姿态数据获取所述模拟目标角色的人员的运动姿态向量和相位周期；

S3：获取所述环境地形对应的环境地形高度数据，并对所述环境地形高度数据与角色的运动姿态数据进行拟合，得到地形拟合向量；

S4：根据所述模拟目标角色的人员的运动姿态向量、相位周期和地形拟合向量，构建所述目标神经网络并训练得到对应的训练数据集；

S5：在制作目标行进动画时，将三维场景中的目标角色所处的空间地形和所述空间地形中的障碍信息输入所述目标神经网络，以及，将目标角色当前时刻之前的若干时刻的运动信息输入目标神经网络，得到所述目标角色当前时刻的运动姿态；

S6：根据所述目标角色的运动轨迹，循环执行S5，使得所述目标角色在所述目标行进动画自适应通过空间地形和所述空间地形中的各种障碍。

2.根据权利要求1所述的行进动画生成方法，其特征在于，所述行进动画生成方法还包括：为所述运动姿态数据添加用于表示运动姿态的语义标签；

相对应的，所述S5包括：

在制作目标行进动画时，将三维场景中的目标角色所处的空间地形、所述空间地形中的障碍信息和所述运动姿态数据的语义标签输入所述目标神经网络，以及，将目标角色当前时刻之前的若干时刻的运动信息输入目标神经网络，使得网络对所述目标角色的下一时刻的运动姿态进行拟合，得到角色在下一时刻的运动姿态。

3.根据权利要求1所述的行进动画生成方法，其特征在于，所述行进动画生成方法还包括：

目标角色在三维场景中的行进的过程中，若检测到特殊环境的出现，则触发所述目标神经网络进行相应的控制，使得所述目标角色的运动速度过渡为通过所述特殊环境的速度，以及在所述目标角色完全通过所述特殊环境后，控制所述目标角色的运动速度恢复到通过所述特殊环境之前的速度。

4.根据权利要求1所述的行进动画生成方法，其特征在于，所述S1包括：

应用运动捕捉系统采集现实场景下模拟目标角色的人员在不同环境地形中采用不同动作姿态及运动速度通过不同障碍物时的运动姿态数据。

5.根据权利要求1所述的行进动画生成方法，其特征在于，所述S2包括：

对所述运动姿态数据进行预处理，得到运动姿态向量，其中，所述运动姿态向量用于表示所述模拟目标角色的人员的各个关节点的运动方向、运动速度、运动加速度和关节点的自由度；

以及，以所述模拟目标角色的人员的两脚分别离开地面直至均落回地面作为一个完整的相位周期，为所述运动姿态数据添加相位标签，得到相位周期；

其中，一个完整的所述相位周期为：左脚的脚跟关节和脚尖关节单次离开地面直至再次落在地面上，以及，右脚的脚跟关节和脚尖关节单次离开地面直至再次落在地面上的总时间。

6.根据权利要求1所述的行进动画生成方法，其特征在于，所述S3包括：

在地形引擎或虚拟环境中提取地形标签及环境地形高度数据；

并将所述环境地形高度数据与角色的运动姿态数据进行拟合，以匹配所述运动捕捉系统采集到的角色的运动姿态数据对应的地形。

7.根据权利要求1所述的行进动画生成方法，其特征在于，所述目标神经网络由三层全连接层及两层非线性层构成，且通过训练所述目标神经网络中的随机参数，使得网络参数最优化，进而得到训练模型，相对应的，所述S4包括：

分别确定所述目标神经网络和所述全连接层的定义；

在每两个全连接层之间均加入激活函数层；

以及，构建所述目标神经网络的目标函数，并优化所述目标神经网络，得到所述目标函数的最优解。

8.一种人工智能自适应障碍地形的行进动画生成系统，其特征在于，所述行进动画生成系统包括：

运动姿态数据采集模块，用于在预设场景中采集模拟目标角色的人员在通过不同环境地形时的运动姿态数据；

运动姿态向量和相位周期获取模块，用于根据所述运动姿态数据获取所述模拟目标角色的人员的运动姿态向量和相位周期；

地形拟合向量获取模块，用于获取所述环境地形对应的环境地形高度数据，并对所述环境地形高度数据与角色的运动姿态数据进行拟合，得到地形拟合向量；

目标神经网络构建模块，用于根据所述模拟目标角色的人员的运动姿态向量、相位周期和地形拟合向量，构建所述目标神经网络并训练得到对应的训练数据集；

目标角色的运动姿态输出模块，用于在制作目标行进动画时，将三维场景中的目标角色所处的空间地形和所述空间地形中的障碍信息输入所述目标神经网络，以及，将目标角色当前时刻之前的若干时刻的运动信息输入目标神经网络，得到所述目标角色当前时刻的运动姿态；

行进动画完成模块，用于根据所述目标角色的运动轨迹，循环执行S5，使得所述目标角色在所述目标行进动画自适应通过空间地形和所述空间地形中的各种障碍。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述人工智能自适应障碍地形的行进动画生成方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述人工智能自适应障碍地形的行进动画生成方法的步骤。