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[Android] 突破次元壁垒,让身边的玩偶手办在屏幕上动起来!

移动开发 移动开发 发布于:2022-08-10 10:02 | 阅读数:330 | 评论:0

因为喜爱,人们会将二次元形象制作成玩偶手办,然而没有生命气息的冰冷模型并不能满足人们互动性的情感需求。如何能让带有情感寄托的玩偶手办更具表现力和感染力呢?
近日,HMS Core 3D建模服务上线自动骨骼绑定能力,可以让已建成模型的二足人形物体根据自定义动作活动起来,甚至与用户产生互动,不再只是冰冷僵硬的玩偶手办。
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那么,通过自动骨骼绑定能力动起来的3D模型,可以用来干什么呢?
比如,使用音视频编辑能力,可以将小朋友喜欢的玩偶建成3D模型,并加上舞蹈动作、配音和儿歌故事,剪辑成较为完整的儿童教学视频,帮助孩子更快更好的接收知识;
又比如,结合3D Engine的动作制作能力,通过实时骨骼动画、面部表情驱动、全身IK、多重动画状态机融合等功能,可实现流畅的3D动画效果,再加上3D Engine的高清渲染与视觉特效、智能寻路导航等功能,即可制作一款成熟的动画游戏;
再比如,借助AR Engine的运动跟踪、人体和人脸跟踪、环境跟踪等AR能力,可以在镜头下将3D模型置入真实的场景中,并与用户产生互动。该场景可应用于AR游戏领域,实现游戏中自定义3D模型及模型动作的功能,让AR互动游戏更具趣味性。
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除此之外,我们还可以突破想象,在建模过程中将生活中的瓶瓶罐罐、随用物件加上两条“腿”,让自动骨骼绑定能力不再局限于特定模型类别,万物皆可活动起来,真正实现“万物复苏”的有趣景象。
实现原理
自动骨骼绑定服务面向的是有3D游戏、3D动画制作等需求的开发者,通过输入一个二足人形物体的静态3D模型,即可基于AI算法进行肢体绑定,并自动生成模型的骨骼和蒙皮权重,完成自动骨骼绑定,然后通过改变骨骼的朝向和位置,动态驱动模型完成行走、跳跃、跳舞等自定义动作,以此赋予3D模型运动的能力。
能力优势
1、无需人工干预,即可实现一键绑定蒙皮。
骨骼绑定分为手动绑定和自动绑定,目前多数高精度的自动骨骼绑定方法,除了要求模型处于标准姿态外,还需要手动放置七八个关键点才可绑定。而华为的自动骨骼绑定能力基于AI智能算法,只需要让模型处于一个大致正确的位置,甚至都不要求模型绝对的直立、朝前,即可对模型完成精确的绑定,无需手动放置关键点。
2、基于海量数据,提高AI绑定算法的准确性和泛化性。
那么,华为自动骨骼绑定能力是如何进行3D模型数据制作,确保AI绑定算法准确性的呢?不同于耗时耗力的传统3D模型数据制作方法,华为自动骨骼绑定能力的3D模型数据制作仅需要用普通手机拍摄采集物体图像,通过华为自研算法自动化生成3D角色数据。在针对大规模生成的数十万3D模型绑定数据进行算法训练时,只需要在少量的真实数据上进行微调,即可得到高准确性、高泛化性的AI模型。
输入模型约束
考虑到3D世界模型的多样化,为了保证自动骨骼绑定能力算法的精准性,我们对绑定算法的输入模型作出以下建议:
来源:使用双足人形手办(不含手持物体)、毛绒玩具的照片扫描建模;
外观:从视觉上看,网格无分离,四肢与身体无粘连,无大块的附属物,尽量双腿站立,双臂张开;
姿态:整体姿态为z轴朝前,y轴朝上,各关节可有不超过15°的扰动,不对对称性作要求;
Mesh:Mesh为三角面或四边面,顶点数量不应超过80k,模型整体没有大规模面片缺失;
其他:身体和四肢比例符合大部分玩具风格,肢体不应过细、过短(手臂和腿宽度比例不能小于模型最长边的8%),模型姿态整体竖直朝前。
华为HMS Core 3D建模服务自动骨骼绑定能力,通过智能化技术牵引,大大降低了3D模型动画的制作门槛,动画制作不再是需要复杂设备的高难度的技术能力,即便非专业人士使用普通手机也能轻松完成动画制作,实现日常生活中更多的创意作品制作。
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访问华为开发者联盟官网
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华为移动服务开源仓库地址:GitHub、Gitee
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