一种基于用户形象的三维人体模型创建方法及系统与流程

本发明涉及计算机辅助设计领域，尤其涉及一种基于用户形象的三维人体模型创建方法及系统。

背景技术：

三维模型通常是用三维建模工具这种专门的软件生成，但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据，三维模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。

现在，三维模型已经用于各种不同的领域。在医疗行业使用它们制作器官的精确模型；电影行业将它们用于活动的人物、物体以及现实电影；视频游戏产业将它们作为计算机与视频游戏中的资源；在科学领域将它们作为化合物的精确模型；建筑业将它们用来展示提议的建筑物或者风景表现；工程界将它们用于设计新设备、交通工具、结构以及其它应用领域；在最近几十年，地球科学领域开始构建三维地质模型。

现有技术中，针对人体的三维人体模型推出了换装功能，其主要针对于标准人体模型或者预制的有限几套标准人体的模型的换装功能，多应用于游戏领域和部分在线虚拟试衣间。但此类换装功能存在以下问题：可换装的人体模型是预制好的或可有限调节的预制，和终端用户的形象并无关联。终端用户的体验感更多在于游戏角色或模特的造型搭配，与终端的使用者用户形象关联性很小。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于用户形象的三维人体模型创建方法及系统，通过将用户的形象与三维人体模型结合，能够有效提高用户的使用体验。

本发明实施例的第一方面提供一种基于用户形象的三维人体模型创建方法，包括：

获取用户的形象信息，所述形象信息包括包含用户形象的照片以及视频；

根据所述形象信息获取所述用户的脸部结构参数以及脸部贴图，以及根据所述形象信息获取所述用户的体型结构参数；

根据所述脸部结构参数调整预置的标准三维人体模型的脸部结构，并将所述脸部贴图与所述预置的标准三维人体模型的原始脸部贴图融合以显示所述脸部贴图；

以及根据所述体型结构参数调整所述预置的标准三维人体模型的体型结构。

可选的，所述根据所述脸部结构参数调整预置的标准三维人体模型的脸部结构包括：

将所述脸部结构参数转化为三维坐标参数，根据所述三维坐标参数调整所述预置的标准三维人体模型的脸部结构。

可选的，所述根据所述体型结构参数调整所述预置的标准三维人体模型的体型结构包括：

根据所述体型结构参数对所述预置的标准三维人体模型中的骨骼肌肉系统进行变形调整。

可选的，所述方法还包括：

加载预置的三维发型模型、三维服装模型、三维配饰模型以及妆容图片；

其中，加载所述预置的妆容图片包括将所述妆容图片与所述脸部贴图进行图片叠加，以改变所述脸部贴图的纹理。

可选的，所述方法还包括：

更改所述预置的标准三维人体模型的皮肤颜色参数。

可选的，所述体型结构参数还包括所述用户输入的体型参数。

本发明实施例第二方面提供了一种基于用户形象的三维人体模型创建系统，包括：

第一获取模块，用于获取用户的形象信息，所述形象信息包括包含用户形象的照片以及视频；

第二获取模块，用于根据所述形象信息获取所述用户的脸部结构参数以及脸部贴图，以及根据所述形象信息获取所述用户的体型结构参数；

调整模块，用于根据所述脸部结构参数调整预置的标准三维人体模型的脸部结构，并将所述脸部贴图与所述预置的标准三维人体模型的原始脸部贴图融合以显示所述脸部贴图，以及根据所述体型结构参数调整所述预置的标准三维人体模型的体型结构。

可选的，所述调整模块具体用于：

将所述脸部结构参数转化为三维坐标参数，根据所述三维坐标参数调整所述预置的标准三维人体模型的脸部结构；

根据所述体型结构参数对所述预置的标准三维人体模型中的骨骼肌肉系统进行变形调整。

可选的，所述系统还包括加载模块，用于加载预置的三维发型模型、三维服装模型、三维配饰模型以及妆容图片；

其中，加载所述预置的妆容图片包括将所述妆容图片与所述脸部贴图进行图片叠加，以改变所述脸部贴图的纹理。

可选的，所述系统还包括更改模块，用于更改所述预置的标准三维人体模型的皮肤颜色参数。

本发明第三方面提供了一种终端。所述终端包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器。

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令程序，所述指令程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。

本发明第四方面提供了一种在基于用户形象的三维人体模型创建系统中使用的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括如上所述的功能模块。

本发明实施例提供的技术方案中，通过从包含用户形象的照片或者视频中获取用户的形象信息，获得该用户的脸部结构参数、脸部贴图以及体型结构参数，并通过该获得的脸部结构参数及体型结构参数调整预先设置好的标准三维人体模型得到该用户的三维人体模型，并将该获得的脸部贴图与预置的标准三维人体模型的原始脸部贴图融合，使得所得到的用户的三维人体模型可以识别为该用户的三维人体模型，相对于现有技术，本发明实施例中将用户的形象与三维人体模型进行了结合，从而大幅度提高了用户在电商、泛娱乐、游戏、形象等领域的使用体验。

附图说明

图1为本发明实施例中基于用户形象的三维人体模型创建方法一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中用户的三维人体模型示意图；

图3为本发明实施例中加载预置的三维发型模型示意图；

图4为本发明实施例中加载预置的三维服装模型示意图；

图5为本发明实施例中加载预置的三维配饰模型示意图；

图6为本发明实施例中加载预置的妆容图片示意图；

图7为本发明实施例中更改皮肤颜色参数示意图；

图8为本发明实施例中基于用户形象的三维人体模型创建系统一个实施例示意图；

图9为本发明实施例中终端的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前物体的建模方法，大体上有三种：第一种方式利用三维软件建模；第二种方式通过仪器设备测量建模；第三种方式利用图像或者视频来建模。

其中，根据图像或视频建模基于图像的建模和绘制(image-basedmodelingandrendering，ibmr)是当前计算机图形学界一个极其活跃的研究领域。同传统的基于几何的建模和绘制相比，ibmr技术具有许多独特的优点。基于图像的建模和绘制技术给我们提供了获得照片真实感的一种最自然的方式，采用ibmr技术，建模变得更快、更方便，可以获得很高的绘制速度和高度的真实感。

本发明实施例中可以通过该ibmr技术识别用户上传的照片或者视频，获得该照片或视频中用户的脸部结构参数、脸部贴图以及体型结构参数，通过该获得的脸部结构参数及体型结构参数调整预先设置好的标准三维人体模型得到该用户体型的三维人体模型，并将该获得的脸部贴图与预置的标准三维人体模型的原始脸部贴图融合，使得所得到的三维人体模型可以识别为该用户的三维人体模型。

请参阅图1，本发明实施例中基于用户形象的三维人体模型创建方法一个实施例包括：

s101、获取用户的形象信息；

本实施例中，用户的形象信息包括包含用户形象的照片以及视频，终端获取该用户的形象信息则包括由用户上传预先拍摄好自身的照片或视频，或启动摄像装置对用户进行拍照或者录制视频。

可以理解的是，在该用户的形象信息中可以包含用户的脸部信息以及全身信息，即该拍摄的照片或视频中可以包含有用户脸部图像以及全身图像。

或者，在本发明的一些实施例中，该获取的形象信息可以只包含用户的脸部信息，即获取用户的脸部照片即可。

s102、根据用户的形象信息获取用户的脸部结构参数、脸部贴图以及体型结构参数；

本实施例中，终端可以利用该获取到的用户的形象信息识别获取到用户的脸部结构参数、脸部贴图以及体型结构参数。

具体的，其可以是通过ibmr技术识别用户的照片或者视频得到组成用户形象的点云，该组成用户形象的点云中可以包括三维坐标(xyz)、明暗强度(intensity)和颜色信息(rgb)。其中，在识别用户的照片中，该点云的三维坐标可以接合明暗强度以及二维坐标计算得出。

该用户的脸部结构参数即组成该用户脸部结构的点云的参数，该用户的体型结构参数即组成该用户体型结构的点云的参数，该脸部贴图即可以是终端依据该组成用户脸部结构的点云所组成的轮廓对该用户的照片或视频中的图像进行截取得到的。

需要说明的是，在本发明的一些实施例中，该用户的体型结构参数还可以是用户手动输入的体型结构参数，如：身高、体重、胸围、腰围、臀围等。

s103、分别根据用户的脸部结构参数和体型结构参数对预置的标准三维人体模型进行调整，并将用户的脸部贴图融合至预置的标准三维人体模型中；

在本发明实施例中，在终端中可以预置一个标准三维人体模型，利用上述获得的用户的脸部结构参数以及体型结构参数对该标准三维人体模型进行调整，从而获得一个与用户体态特征相似的、可以识别为用户的三维人体模型，如图2所示。

具体的，三维模型通常由网格构成，这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成，这样可以简化渲染过程，而网格又是由物体的众多点云所组成的，通过提取上述脸部结构参数中组成该用户脸部结构的点云的三维坐标参数，并依据该三维坐标参数终端可以对该标准三维人体模型的脸部结构进行调整，如调整脸部轮廓(包括下巴和耳朵)以及对眼睛、眉毛、鼻子、嘴唇等关键部位进行调整。

而终端对该标准三维人体模型的体型结构进行调整则可以是依据该体型结构参数中组成该体型结构的点云在关键部位(如关节、头部、胸部、腰部、臀部等)所构成的轮廓之间的距离及比例大小等设置相应的缩放调整权值，对该标准三维人体模型中的骨骼肌肉系统进行相应的缩放拉伸等变形处理。其中，在该标准三维人体模型中设置骨骼肌肉系统，可以使得该三维模型运动时看起来会更加真实，并且可以通过关节与骨骼控制运动，以达到摆放不同的姿势展示给用户观看，或者运用到游戏角色中的目的。可以理解的是，当该用户的体型结构参数为用户手动输入的体型结构参数时，该体型结构参数可以预先设置有与该标准三维人体模型的标准体型结构参数对应的缩放调整权值，依据该对应的缩放调整权值对该标准三维人体模型中的骨骼肌肉系统进行相应的缩放拉伸等变形处理，具体此处不做限定。

应当理解的是，通过预先设置的标准三维人体模型，对该标准三维人体模型进行调整得到用户的三维人体模型，而无需新建生成新的三维人体模型，其可以有效减少终端在处理时的工作量，加快处理速度。

并且，终端将用户的脸部贴图融合至预置的标准三维人体模型中，其可以通过与该标准三维人体模型的原始脸部贴图进行融合，例如隐藏原始脸部贴图，显示用户的脸部贴图，达到将该用户的脸部贴图显示在三维人体模型中的目的，可以理解的是，该显示用户的脸部贴图的三维人体模型即终端调整后的用户的三维人体模型；并且，可以理解的是，在终端获得的用户的形象信息只包含用户的脸部信息(即脸部照片)时，该显示用户的脸部贴图的三维人体模型即预置的标准三维人体模型。

s104、加载预置的三维发型模型、三维服装模型、三维配饰模型以及妆容图片；

本发明实施例中，终端对该调整后的标准三维人体模型，即用户的三维人体模型进行加载预置的三维发型模型，如图3所示；加载预置的三维服装模型，如图4所示；加载预置的三维配饰模型(包含道具模型等)，如图5所示；以及加载预置的妆容图片，如图6所示。

可以理解的是，该预置的三维发型模型、三维服装模型、三维配饰模型以及妆容图片均可以在上述预置的标准三维人体模型中设置有至少两个定位点，利用该定位点可以在用户操作终端点击(拖动)上述模型或图片时，追踪该定位点并将该模型或图片固定至预置位置。并且，应理解的是，在终端调整过该预置的标准三维人体模型后，该定位点也应当相应的移动至调整后的位置。且当上述模型或者图片追踪固定至调整后的位置时，该上述模型或者图片还可以相应的进行缩放变形处理，具体此处不做限定。

需要说明的是，终端在加载预置的妆容图片时，当该妆容图片位于脸部时，终端可以将该妆容图片与该脸部贴图进行图片叠加，已达到改变脸部贴图纹理的目的，如图8中所示。

并且，在本发明的一些实施例中，用户还可以通过操作该终端生成自定的物体的模型或妆容图片，如用户主动上传物体的图片或视频，或，操作终端拍摄物体的图片或视频等。

并且，需要说明的是，终端在生成该用户的三维人体模型后，还可以将所生成的三维人体模型进行隐藏处理(即不显示)，同时启动摄像装置拍摄用户的形象，并可以加载上述模型或图片与该用户真实的形象进行结合，达到增强现实的目的，具体此处不做限定。

s105、更改预置的标准三维人体模型的皮肤颜色参数。

在本发明的一些实施例中，终端还可以通过该标准三维人体模型中贴图材质的rgb值，从而更改皮肤颜色外观的颜色值，如图7所示。

本实施例中，终端通过从包含用户形象的照片或者视频中获取用户的形象信息，获得该用户的脸部结构参数、脸部贴图以及体型结构参数，并通过该获得的脸部结构参数及体型结构参数调整预先设置好的标准三维人体模型得到该用户的三维人体模型，并将该获得的脸部贴图与预置的标准三维人体模型的原始脸部贴图融合，使得所得到的用户的三维人体模型可以识别为该用户的三维人体模型。其通过将用户的形象与三维人体模型进行了结合，能够让用户体验到自身形象进行虚拟换发型、虚拟试衣、虚拟化妆、虚拟佩戴首饰、虚拟换造型等体验，从而大幅度提高了用户在电商、泛娱乐、游戏、形象等领域的使用体验。

上面对本发明实施例中的基于用户形象的三维人体模型创建方法进行了描述，下面对本发明实施例中的基于用户形象的三维人体模型创建系统进行描述，请参阅图8，本发明实施例中基于用户形象的三维人体模型创建系统一个实施例包括：

第一获取模块801，用于获取用户的形象信息，该形象信息包括包含用户形象的照片以及视频；

第二获取模块802，用于根据该形象信息获取用户的脸部结构参数以及脸部贴图，以及根据该形象信息获取用户的体型结构参数；

调整模块803，用于根据该脸部结构参数调整预置的标准三维人体模型的脸部结构，并将该脸部贴图与预置的标准三维人体模型的原始脸部贴图融合以显示该脸部贴图，以及根据该体型结构参数调整预置的标准三维人体模型的体型结构。

可选的，在本发明的一些实施例中，调整模块803具体用于：

将该脸部结构参数转化为三维坐标参数，根据该三维坐标参数调整预置的标准三维人体模型的脸部结构；

根据该体型结构参数对预置的标准三维人体模型中的骨骼肌肉系统进行变形调整。

可选的，在本发明的一些实施例中，该系统还包括加载模块804，用于加载预置的三维发型模型、三维服装模型、三维配饰模型以及妆容图片；

其中，加载该预置的妆容图片包括将该妆容图片与脸部贴图进行图片叠加，以改变该脸部贴图的纹理。

可选的，在本发明的一些实施例中，该系统还包括更改模块805，用于更改预置的标准三维人体模型的皮肤颜色参数。

图9为本发明实施例提供的终端的硬件结构示意图。如图9所示，该终端90包括：一个或多个处理器901以及存储器902。

图9中以一个为例。其中，处理器901以及存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

存储器902作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于用户形象的单位人体模型创建方法对应的程序指令/模块(例如：第一获取模块801、第二模块802、调整模块803、加载模块804及更改模块805)。处理器901通过运行存储在存储器902中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的基于用户形象的三维人体模型创建方法。

存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储创建三维人体模型的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该基于用户形象的三维人体模型创建系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器902中，当被所述一个或者多个处理器901执行时，执行上述任意方法实施例中的基于用户形象的三维人体模型创建方法。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。