CN106575445B - 毛皮虚拟化身动画 - Google Patents
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Abstract
在本文中公开与对虚拟化身进行动画显示和再现关联的设备、方法和存储介质。在实施例中，所述设备可包括虚拟化身动画引擎，所述虚拟化身动画引擎用于接收与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图，并且使用所述多个毛皮外观纹理数据图来驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示。可通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样来产生所述多个毛皮外观纹理数据图。可描述和/或要求保护其它实施例。
Description
技术领域
本公开涉及数据处理的领域。更具体地讲，本公开涉及毛皮虚拟化身(furryavatar)的动画和再现。
背景技术
在本文中提供的背景技术描述用于一般地呈现本公开的环境的目的。除非在本文中另外指出，否则在这个部分中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因包括在这个部分中而被承认为现有技术。
作为用户的图形图示，虚拟化身已在虚拟世界中十分流行。然而，多数已有虚拟化身系统是静态的，并且很少的已有虚拟化身系统由文本、脚本或语音驱动。一些其它虚拟化身系统使用图形交换格式(GIF)动画，所述图形交换格式(GIF)动画是顺序播放的一组预定义静态虚拟化身图像。近年来，随着计算机视觉、照相机、图像处理等的发展，一些虚拟化身可由脸部表情驱动。然而，已有系统常常是计算密集型的，需要高性能通用和图形处理器，并且无法在移动装置(诸如，智能电话或计算平板装置)上良好地工作。
另外，毛皮技术是虚拟化身的图形再现中的重要模块；它能够大大提高毛皮动物虚拟化身(比如，猫、狐狸等)的视觉质量并且改进用户体验。传统上，毛皮技术被广泛地用在PC游戏中，然而，它由于其高计算成本而未被用在移动平台中。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述将会容易地理解实施例。为了方便这种描述，相同的参考数字指定相同的结构元件。在附图中的各图中，作为示例而非作为限制示出实施例。
图1图示根据公开的实施例的袖珍虚拟化身系统的方框图。
图2图示根据公开的实施例的用于产生毛皮外观文本数据图的示例过程。
图3-4更详细地图示根据公开的实施例的用于产生毛皮外观文本数据图的示例过程。
图5-7图示根据公开的实施例的示例性毛皮外观文本数据图。
图8图示根据公开的实施例的用于使用毛皮外观文本数据图对毛皮虚拟化身进行动画显示/再现的示例过程。
图9图示根据公开的实施例的采样平面的可变应用。
图10图示根据公开的实施例的在具有毛皮技术的情况下和在没有毛皮技术的情况下的示例虚拟化身动画。
图11-12图示根据公开的实施例的用于与毛皮动画交互的示例过程。
图13图示根据公开的实施例的具有多个片段的毛皮束的示例建模。
图14图示根据公开的实施例的适合用于实施本公开的各种方面的示例计算机系统。
图15图示根据公开的实施例的具有用于实施参照图1-13描述的方法的指令的存储介质。
具体实施方式
在本文中公开与对虚拟化身进行动画显示和再现关联的设备、方法和存储介质。在实施例中，所述设备可包括虚拟化身动画引擎，所述虚拟化身动画引擎用于接收与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图，并且使用所述多个毛皮外观纹理数据图来驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示。可通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样来产生所述多个毛皮外观纹理数据图。在其它实施例中，所述虚拟化身动画引擎可确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的该区域内的毛皮束的变形，并且至少部分地基于描述所述力的多个参数修改动画以反映在受影响的区域内的毛皮束的变形。在其它实施例中，所述设备还可包括毛皮外观纹理数据图产生器以产生毛皮外观纹理数据图。在实施例中，毛皮外观纹理数据图可包括二维(2D) UV图，特别地，可包括毛皮颜色2D UV图、毛皮长度2D UV图和毛皮弯曲方向2D UV图。
在下面的详细描述中，参照形成其一部分的附图，其中相同的数字始终指代相同的部分并且其中作为说明示出可实施的实施例。应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下可利用其它实施例并且可实现结构或逻辑改变。因此，不应该在限制性意义上理解下面的详细描述，并且由所附权利要求及其等同物定义实施例的范围。
在所附描述中公开本公开的各方面。可在不脱离本公开的精神或范围的情况下设计本公开的替代实施例及其等同物。应该注意的是，以下公开的相同的元件由附图中的相同的参考标号指示。
各种操作可被以最有助于理解要求保护的主题的方式依次描述为多个离散的动作或操作。然而，描述的次序不应该被解释为暗示这些操作必须是次序相关的。特别地，这些操作可不按照呈现的次序执行。可按照与描述的实施例不同的次序执行描述的操作。在另外的实施例中，可执行各种另外的操作和/或可省略描述的操作。
就本公开而言，短语“A和/或B”意指(A)、(B)或(A和B)。就本公开而言，短语“A、B和/或C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。
描述可使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，它们中的每一个可指代相同或不同实施例中的一个或多个。另外，如针对本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。
如在本文中所使用，术语“模块”可指代专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和/或存储器(共享、专用或组)、组合逻辑电路和/或提供描述的功能的其它合适部件的一部分，或者包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和/或存储器(共享、专用或组)、组合逻辑电路和/或提供描述的功能的其它合适部件。
现在参照图1，其中示出根据公开的实施例的袖珍虚拟化身系统。如图中所示，袖珍虚拟化身系统100可包括如图中所示彼此耦合的脸部和/或头部姿势跟踪器102、虚拟化身动画引擎104、虚拟化身再现引擎106和毛皮外观纹理数据图产生器108。如将在以下进一步解释，虚拟化身动画引擎104可与本公开的毛皮外观纹理技术结合以提供适合于便携式装置的毛皮虚拟化身的质量动画和再现。特别地，虚拟化身动画引擎104可被配置为采用毛皮虚拟化身的许多毛皮外观纹理数据图110以驱动虚拟化身模型来对毛皮虚拟化身进行动画显示和再现从而提供质量性能动画和再现。毛皮外观纹理数据图产生器108可被配置成为虚拟化身动画引擎104预产生用于毛皮虚拟化身的毛皮外观纹理数据图110。在实施例中，虚拟化身动画引擎104可通过毛皮虚拟化身的毛皮束的多层采样(即，通过横跨多个水平层(也可被称为平面)的毛皮束的采样)预产生毛皮外观纹理数据图110，如图3的部分(a)和(b)中所述。各种层/平面上的毛皮束的位置可随后被映射到虚拟化身网格，如图3的部分(c)中所述。在这些实施例中，多层采样替换使用大量三角形代表虚拟化身表面上的毛发束的传统方案。在一个实验中，多层采样方案相对于Samsung Galaxy S4平台上的传统三角形方案提供大约1400x加速，同时提供相当的或更好的视觉质量。本公开的毛皮外观纹理技术能够实现毛皮束的颜色、长度以及弯曲方向的有效操纵，从而提供毛皮虚拟化身的现实再现。
在实施例中，脸部和/或头部姿势跟踪器102可被配置为例如从图像源(诸如，照相机(未示出))接收多个图像帧，在所述多个图像帧内检测用户的脸的脸部动作移动和/或用户的头的头部姿势姿态，并且输出描述检测到的脸部动作移动(例如，眼睛和/或嘴移动)的多个脸部运动参数和描述检测到的头部姿势姿态(诸如，头旋转、移动和/或靠近或远离照相机)的头部姿势姿态参数，所有操作都是实时的。虚拟化身动画引擎104还可被配置为接收由脸部和/或头部姿势跟踪器102输出的所述多个脸部运动参数和/或头部姿势姿态参数，并且驱动虚拟化身模型对毛皮虚拟化身进行动画显示以在虚拟化身上复制可选地是头部旋转影响的因数的用户的脸部表情。虚拟化身再现引擎106可被配置为绘制由虚拟化身动画引擎104进行动画显示的虚拟化身。
在实施例中，脸部和/或头部姿势跟踪器102可以是已知的许多脸部和/或头部姿势跟踪器中的任何一种脸部和/或头部姿势跟踪器，包括例如在共同未决专利申请(于2014年3月19日提交的标题为“FACIAL EXPRESSION AND/OR INTERACTION DRIVEN AVATARAPPARATUS AND METHOD”的第PCT/CN2014/073695号PCT专利申请)中公开的脸部网格跟踪器。如所公开的，PCT/CN2014/073695的脸部网格跟踪器可包括各种功能块以跟踪用户的脸部表情和头部姿势。特别地，所述脸部网格跟踪器可包括头部姿势跟踪功能块，所述头部姿势跟踪功能块被配置为计算用户的头的旋转角度(包括俯仰、偏航和/或滚动)以及沿着水平、垂直方向的平移距离以及靠近或远离照相机。所述计算可基于所述多个图像帧的子采样的像素的子集，应用动态模板匹配和重新配准。这些功能块可足够准确，而在它们的需要的处理能力方面是可调整的，使袖珍虚拟化身系统100特别适合于由宽范围的移动计算装置(诸如，智能电话和/或计算平板装置)托管。
在实施例中，除了被配置为采用毛皮外观纹理数据图110提供质量性能毛皮虚拟化身动画和再现之外，虚拟化身动画引擎104还可被配置为在动画期间采用多个预定义混合形状以加快其操作。在采用形状混合的实施例中，在脸部跟踪和动画之前，具有中性表情和一些典型表情(诸如，嘴张开、嘴微笑、眉毛向上和眉毛向下、眨眼等)的模型可被首先预构造。对于各种追踪器102能力和目标移动装置系统要求，可决定或选择混合形状。在操作期间，脸部和/或头部姿势跟踪器202可输出用于虚拟化身动画引擎104的混合形状权重。
在接收到用于各种混合形状的混合形状权重(αi)时，虚拟化身动画引擎104可利用下面的公式(方程1)产生表达的脸部结果：
其中B*是目标表达脸部，
B0是具有中性表情的基础模型，并且
ΔBi是针对特定表情基于基础模型存储顶点位置偏移的第i个混合形状。
与其它脸部动画技术(诸如，运动传递和网格变形)相比，将混合形状用于脸部动画可具有几个优点：1)表情定制：当创建虚拟化身模型时，可根据虚拟化身的概念和特性定制表情。可使虚拟化身模型对于用户而言更加有趣并且有吸引力。2)低计算成本：所述计算可被配置为与模型尺寸成比例，并且使之更加适合于并行处理。3)良好的可扩展性：可使将更多表情添加到框架中更容易。
对于本领域技术人员而言将会清楚的是，这些特征个别地以及组合地使袖珍虚拟化身系统100特别适合于由宽范围的移动计算装置托管。然而，尽管袖珍虚拟化身系统100被设计为特别适合于在移动装置(诸如，智能电话、平板手机、计算平板装置、膝上型计算机或电子阅读器)上操作，但本公开不限于此。预期袖珍虚拟化身系统100也可在具有比典型移动装置强大的计算能力的计算装置(诸如，桌上型计算机、游戏控制台、机顶盒或计算机服务器)上操作。将在以下依次更详细地描述袖珍虚拟化身系统100的前面和其它方面。
图2图示根据公开的实施例的用于产生毛皮外观纹理数据图的示例过程。如图中所示，用于产生毛皮外观纹理数据图的过程200可包括在块202-206中执行的操作。所述操作可例如由图1的毛皮外观纹理数据图产生器108执行。
过程200可开始于块202。在块202，可制作毛皮虚拟化身的毛皮外观纹理。在实施例中，可首先例如使用颗粒系统或网格模型制作一块毛皮束402，如图4的部分(a)中所图示。然后，可横跨多个层/平面沿水平方向对毛皮块402进行采样以获得多个层/平面404的毛皮外观纹理，如图4的部分(b)中所示，图4的部分(b)包括第0、第4、第9和第14采样层/平面的RGB和阿尔法纹理(从上到下)。(RGB＝红色、绿色和蓝色。)。
从块202，过程200可前进至块204。在块204，可计算毛皮纹理坐标。在实施例中，毛皮外观纹理的小区域可被反复地粘贴到能够被容易地映射的虚拟化身网格的各部分上，直至整个虚拟化身网格被交叠的毛皮外观纹理的拷贝覆盖。在每个粘贴操作期间，可计算和记录将毛皮外观纹理映射到虚拟化身网格的每个顶点的毛皮纹理坐标。
从块204，过程200可前进至块206。在块206，可制作各种毛皮外观纹理数据图。在实施例中，毛皮外观纹理数据图可以是二维(2D) UV图(在下文中简称为UV图)。在实施例中，可产生三种(3) UV图，即分别如图5-7中所图示的毛皮颜色IV图500、毛皮长度UV图600和毛皮弯曲方向UV图700。在实施例中，UV图500、600和700可具有一致的维度和布局。
在实施例中，毛皮颜色UV图500可以是RGB颜色图。RGB颜色图500可定义毛皮区域的毛皮颜色和虚拟化身网格上的纹理颜色。另外，如图5的部分(a)中所图示，RGB图500可包括脸部、眼球部分、舌头部分、牙齿部分和身体或衣物部分。UV图500、600和700和虚拟化身网格之间的UV关系被示出在图5的部分(b)中。
在实施例中，毛皮长度UV图600可以是灰色图。灰色图600可定义毛皮虚拟化身的毛皮长度属性。图600中的每个像素可例如具有不同值，其中较深的颜色描述虚拟化身网格上的较短的毛皮长度，而较浅的颜色描述虚拟化身网格上的较长的毛皮长度。为了可视化，根据定义的毛皮长度UV图600的虚拟化身网格上的长度属性被示出在图6的部分(b)中。
在实施例中，毛皮弯曲UV图700(也被称为向量场UV图)可以是一对RGB和阿尔法颜色图(也被称为RGBA图)。RGBA图可定义毛皮束上的弯曲力。RGBA图中的每个像素可例如包含4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(R通道–x坐标、G通道–y坐标、B通道–z坐标)，而A通道(阿尔法通道)代表弯曲力的大小。在实施例中，阿尔法颜色越深，虚拟化身网格的顶点上的弯曲力的大小越小。为了说明，根据定义的向量场UV图700的虚拟化身网格上的向量场属性如图7的部分(b)中所示。在虚拟化身网格的每个顶点上，弯曲力的起点可用一个颜色线(例如，红线)标记，并且弯曲力的终点可用另一颜色线(例如，蓝线)标记。线长度可代表弯曲力的向量大小。
现在参照图8，其中示出图示根据公开的实施例的用于对毛皮虚拟化身进行动画显示的过程的流程图。如所图示，用于对虚拟化身进行动画显示的过程800(包括在虚拟化身上复制作为头部旋转影响因数的脸部表情)可包括在块802–804执行的操作。所述操作可由例如图1的虚拟化身动画引擎104执行。
过程800可开始于块802。在块802，例如具有前面描述的UV图的形式的毛皮外观纹理和毛皮纹理坐标可被加载以用于毛皮虚拟化身的动画。然后，在毛皮属性计算阶段期间，利用顶点的UV坐标，可使用三个UV图500、600和700获得其毛皮属性，包括毛皮颜色、毛皮长度和毛皮弯曲方向。
从块802，过程800可前进至块804。在块804，虚拟化身模型可被驱动以对毛皮虚拟化身进行动画显示。所述动画可包括顶点位置的计算和顶点阴影化。可根据公式(2)和(3)执行顶点位置计算：
其中P v 是虚拟化身模型中的第v顶点位置；
S是多层纹理表示的总层数；
L v 是虚拟化身模型中的第
顶点位置的毛皮长度属性；以及
M v 是弯曲力向量的大小值。
经由以上计算，可利用定义的毛皮长度和毛皮弯曲方向确定毛皮外观纹理中的每个层的顶点位置。
在实施例中，可根据公式(4)执行顶点阴影化：
其中，C v 是虚拟化身模型中的第
顶点的毛皮颜色属性；
ka、kd和ks分别代表毛皮的全局设置的周围颜色、漫射颜色和镜面颜色；
pd和ps分别代表漫射照明和镜面照明之比；
L是照明方向向量；
在实施例中，在处于顶点阴影化阶段的同时，通过使用在毛皮外观纹理中定义的阿尔法颜色值，可从第0层到第S层混合来自不同层的计算的毛皮阴影化颜色。
另外，虚拟化身动画引擎104可被配置为支持非均匀毛皮分布。在实施例中，在非均匀毛皮分布方法下，用于阿尔法混合的层的数量可减小，因此能够提高再现速度性能。在实施例中，可使用N个采样层/平面来表示毛皮。为了加快动画，非均匀毛皮分布可由虚拟化身动画引擎104实现，虚拟化身动画引擎104将n1数量的采样平面用于直接沿视线方向902的毛皮虚拟化身的第一区域904的混合，并且将n2数量的采样平面用于紧挨着第一区域904的毛皮虚拟化身的第二区域906的混合，如图9中所示。N、n1和n2是整数，其中N大于n2，并且n2大于n1。另外，对于紧挨着第二区域906的区域908(从区域904去除的一个区域)，虚拟化身动画引擎104可将n3数量的采样平面用于混合，其中n3是大于n2的整数。另外，虚拟化身动画引擎104可将零数量的采样平面用于沿视线方向902看不见的毛皮虚拟化身的后面区域910。
例如，对于具有16层外观纹理的毛皮虚拟化身，为了加快动画，通过经过判断当前观察视线方向902而将毛皮表示为16层、8层、4层或0层(虚拟化身的后面)，能够实现非均匀毛皮分布。也就是说，对于直接位于观察视线方向902前面的虚拟化身的区域904，可考虑最少数量的层。相比之下，对于紧挨着直接位于观察视线方向前面的区域904的区域906，可考虑更多的层。另外，对于与区域906相邻的区域908(从直接位于观察视线方向902前面的区域904去除的一个区域)，可考虑更多的层。最后但不在少数，对于位于与直接位于观察视线方向902前面的区域904的一侧相对的一侧的区域910，可不考虑任何层。
图10图示在采用本公开的毛皮外观纹理技术的情况下和在未采用本公开的毛皮外观纹理技术的情况下的示例虚拟化身动画。如图中所示，图像1002图示在未采用本公开的毛皮外观纹理技术的情况下的毛皮虚拟化身的脸部表情动画。图像1004图示在采用本公开的毛皮外观纹理技术的情况下的毛皮虚拟化身的脸部表情动画。图像1004为用户提供更丰富的体验。
现在参照图11-12，其中图示根据公开的实施例的用于与毛皮动画交互的示例过程。如图中所示，所述示例过程可包括用于方便用户与毛皮虚拟化身动画交互的过程1100和用于响应于用户交互而修改毛皮虚拟化身动画的过程1200。如所图示，过程1100可包括用于方便用户动作1102-1108的操作，并且过程1200可包括在块1202-1210的操作以对用户动作1102-1108做出响应。在实施例中，用于方便用户动作1102-1108的操作和在块1202-1210的操作可例如由图1的虚拟化身动画引擎104执行。
过程1100可开始于方便用户定位虚拟吹风机1102。例如，在装置包括触摸屏幕的实施例(诸如，智能电话)中，在1102，可方便用户使用用户的手指拖动虚拟吹风机的图标并且放下图标以设置想要的虚拟吹风机的位置。另外，所述方便可包括报告检测到的放下的点/位置。接下来，在1104，可方便用户设置虚拟吹风机的角度。例如，可方便用户使用用户的两个手指来设置虚拟吹风的角度。可通过检测到的多点的距离来计算吹送角度。接下来，在1106，可方便用户设置吹风的强度。例如，可方便用户经由触摸和滑动强度条设置吹风的强度。最后但不在少数，在1108，可方便用户改变虚拟吹风机的吹送方位。例如，可方便用户通过轻弹用户的手指来改变虚拟吹风机的吹送方位。
在实施例中，例如在移动装置上，可通过许多预定义用户事件(诸如，输入命令、选择菜单选项、以特定方式触摸该触摸屏幕、摇晃移动装置、检测到某些脸部姿态(例如，用户利用他的/她的嘴吹气)、用户手势或语音评论等)中的任何一种用户事件来触发用户交互的所述方便。
过程1200可开始于块1202。在1202，可基于由用户提供的输入计算描述用户交互的参数(诸如，风源的位置、它的方向、强度等)。在实施例中，可按照风向量的形式捕获所述参数，所述风向量具有分别描述源、方向和强度的原点、方向和大小。接下来，在1204，可计算受到所述交互影响的虚拟化身模型的区域和顶点。在实施例中，可首先计算虚拟化身模型的每个顶点上的风向量。然后，风向量的正切向量可被计算，并且用于估计毛皮弯曲状态。例如，在上述示例性交互中，考虑到风源的方向、角度和强度，可确定受到风影响的毛皮虚拟化身的表面区域和对所述区域中的毛皮束的影响的量。
接下来，在块1206，可计算在各种水平采样层/平面的毛皮束的偏移值。在实施例中，采用具有不变长度片段的片段模型对毛皮束进行建模(如针对图13中的毛皮束1302和片段1304所图示)并且根据如下公式(5)，可计算毛皮束的偏移值：
其中i代表毛皮束的第i片段；
s是毛皮纤维的弯曲刚度；
在块1208，可计算虚拟化身模型上的毛皮变形。在实施例中，可使用针对受影响的区域内的毛皮束的各种片段计算的偏移值计算虚拟化身模型上的毛皮变形。使用针对受影响的区域内的毛皮束的各种片段计算的偏移值，可移动各种水平采样层/平面。在计算平台包括具有流水线(所述流水线包括具有并行处理能力的顶点阴影器)的图形处理器单元(GPU)的实施例中，为了向用户动作提供现实快速响应，可使用顶点阴影器执行针对每个水平采样层/平面的计算。顶点阴影器可被用于将虚拟空间中的每个顶点的3D位置变换成它出现在屏幕上的2D坐标。另外，顶点阴影器可被用于操纵顶点的性质(包括位置、颜色和纹理坐标)以及被用于计算每个顶点的偏移值。
在块1210，计算的变形可被提供以便被纳入在动画中，并且最终被纳入在毛皮虚拟化身的再现中。
图14图示可适合于用作用于实施本公开的选择的方面的客户端装置或服务器的示例计算机系统。如图中所示，计算机1400可包括一个或多个处理器或处理器核1402和系统存储器1404。就本申请(包括权利要求)而言，术语“处理器”和“处理器核”可被视为是同义的，除非上下文清楚地需要另外的情况。另外，计算机1400可包括大容量存储装置1406(诸如，磁盘、硬盘驱动器、压缩盘只读存储器(CD-ROM)等)、输入/输出装置1408(诸如，显示器、键盘、光标控制等)和通信接口1410(诸如，网络接口卡、调制解调器等)。所述元件可经由系统总线1412彼此耦合，所述系统总线1412可代表一个或多个总线。在多个总线的情况下，它们可由一个或多个总线桥(未示出)桥接。
这些元件中的每个元件可执行其在本领域中已知的传统功能。特别地，系统存储器1404和大容量存储装置1406可被用于存储统称为计算逻辑1422的程序指令的工作拷贝和永久拷贝，所述程序指令实现与前述脸部和/或头部姿势跟踪器102、虚拟化身动画引擎104、虚拟化身再现引擎106和/或毛皮外观纹理数据图产生器108关联的操作。可通过由(一个或多个)处理器1402支持的汇编指令或能够被编译为这种指令的高级语言(诸如，例如C)来实现所述各种元件。
根据计算机1400被用作客户端装置还是服务器，这些元件1410-1412的数量、能力和/或容量可变化。当用作客户端装置时，根据客户端装置是静止还是移动装置(比如，智能电话、计算平板装置、超级本或膝上型计算机)，这些元件1410-1412的能力和/或容量可变化。否则，元件1410-1412的组成是已知的，并且因此将不会被进一步描述。
如术领域技术人员将会理解，本公开可被实现为方法或计算机程序产品。因此，除了如前所述被实现为硬件之外，本公开还可采用通常全部可被称为“电路”、“模块”或“系统”的全软件实施例(包括固件、常驻软件、微码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式。另外，本公开可采用实现在表达的任何有形或非暂态介质中的计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品具有实现在所述介质中的计算机可用程序代码。图15图示可适合用于存储指令的示例计算机可读非暂态存储介质，所述指令响应于由设备执行所述指令而使所述设备实施本公开的选择的方面。如图中所示，非暂态计算机可读存储介质1502可包括许多程序指令1504。程序指令1504可被配置为使装置(例如，计算机1400)能够响应于程序指令的执行而执行例如与脸部和/或头部姿势跟踪器102、虚拟化身动画引擎104、虚拟化身再现引擎106和/或毛皮外观纹理数据图产生器108关联的各种操作。在替代实施例中，程序指令1504可替代地被布置在多个计算机可读非暂态存储介质1502上。在替代实施例中，程序指令1504可被设置在计算机可读暂态存储介质1502(诸如，信号)上。
可利用一个或多个计算机可用或计算机可读介质的任何组合。计算机可用或计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、设备、装置或传播介质。计算机可读介质的更具体示例(非穷举列表)将会包括下述各项：具有一个或多个导线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、传输介质(诸如，支持互联网或内联网的那些传输介质)或磁存储装置。注意的是，计算机可用或计算机可读介质能够甚至是在其上印刷程序的纸或另一合适的介质，因为程序能够经由例如纸或其它介质的光学扫描被以电子方式捕获，然后根据需要编译、解释或另外以合适方式处理，然后被存储在计算机存储器中。在本文档的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序的任何介质。计算机可用介质可包括基带中或作为载波的一部分的包含有计算机可用程序代码的传播数据信号。可使用任何合适的介质传输计算机可用程序代码，所述任何合适的介质包括但不限于无线、有线、光纤光缆、RF等。
可按照一种或多种编程语言的任何组合编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，所述编程语言包括：面向对象的编程语言，诸如Java、Smalltalk、C++等；和常规程序化编程语言，诸如“C”编程语言或类似编程语言。程序代码可完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后面的方案中，远程计算机可通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到用户的计算机，或者可(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)连接到外部计算机。
参照根据本公开的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图描述本公开。将会理解，流程图和/或方框图的每个方框以及流程图和/或方框图中的方框的组合能够由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器，以产生一台机器，从而经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现流程图和/或方框图的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令也可被存储在计算机可读介质中，所述计算机程序指令能够指引计算机或其它可编程数据处理设备按照特定方式工作，从而存储在计算机可读介质中的指令产生一件制品，所述制品包括指令装置，所述指令装置实现流程图和/或方框图的一个或多个方框中规定的功能/动作。
计算机程序指令也可被加载到计算机或其它可编程数据处理设备上，以使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列的操作步骤以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图和/或方框图的一个或多个方框中规定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和方框图图示根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实现方式的架构、功能和操作。在这个方面，流程图或方框图中的每个方框可代表包括用于实现(一个或多个)规定的逻辑功能的一个或多个可执行指令的代码的模块、片段或部分代码。还应该注意的是，在一些替代实现方式中，方框中标注的功能可不按附图中标注的次序进行。例如，事实上，根据涉及的功能，连续示出的两个方框可基本上同时执行，或者这些方框有时可按照相反的次序执行。还将注意的是，方框图和/或流程图中的每个方框以及方框图和/或流程图中的方框的组合能够由执行规定的功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合实现。
在本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如在本文中所使用，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还将会理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
实施例可被实现为计算机过程、计算系统或实现为一件制品，诸如计算机可读介质的计算机程序产品。计算机程序产品可以是计算机系统可读并且对用于执行计算机过程的计算机程序指令进行编码的计算机存储介质。
以下权利要求中的所有装置或步骤以及功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其它要求保护的元件执行功能的任何结构、材料或动作。本公开的描述已被呈现用于说明和描述的目的，而非旨在是穷尽的或者局限于公开的形式的本公开。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变化将会是清楚的。选择并描述实施例以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使其他本领域普通技术人员能够理解本公开的具有适合于设想的特定用途的各种修改的实施例。
返回参照图14，对于一个实施例，至少一个处理器1402可被与具有计算逻辑1422(替代于存储在存储器1404和存储装置1406上)的存储器封装在一起。对于一个实施例，至少一个处理器1402可被与具有计算逻辑1422的存储器封装在一起以形成系统级封装(SiP)。对于一个实施例，至少一个处理器1402可被与具有计算逻辑1422的存储器集成在同一芯片上。对于一个实施例，至少一个处理器1402可被与具有计算逻辑1422的存储器封装在一起以形成片上系统(SoC)。对于至少一个实施例，SoC可被用在例如但不限于智能电话或计算平板装置中。
因此，已描述本公开的各种示例实施例，所述各种示例实施例包括但不限于：
示例1可以是一种用于再现虚拟化身的设备。所述设备可包括一个或多个处理器和虚拟化身动画引擎。所述虚拟化身动画引擎可由所述一个或多个处理器操作以接收与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图，并且使用所述多个毛皮外观纹理数据图驱动虚拟化身模型对毛皮虚拟化身进行动画显示。可通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样来产生所述多个毛皮外观纹理数据图。
示例2可以是示例1，其中所述多个毛皮外观纹理数据图可包括多个二维2D UV图。
示例3可以是示例2，其中所述多个2D UV图可包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图和毛皮弯曲方向UV图。
示例4可以是示例2或3，其中所述多个2D UV图可在维度和布局方面是一致的。
示例5可以是示例2、3或4，其中所述虚拟化身动画引擎可使用所述多个2D UV图计算虚拟化身模型的网格的多个顶点的毛皮属性。
示例6可以是示例5，其中所述虚拟化身动画引擎可至少部分地基于毛皮属性确定所述网格的所述多个顶点的阴影化。
示例7可以是示例6，其中所述虚拟化身动画引擎可经由下述操作确定阴影化：
在不考虑弯曲力的情况下第一确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的初始对应位置；
在考虑到弯曲力的情况下第二确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置；
第三确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性；和
混合水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性。
示例8可以是示例7，其中所述虚拟化身动画引擎还可至少部分地基于视线方向改变用于混合的水平采样平面的数量。
示例9可以是示例8，其中所述水平采样平面的数量可包括N个采样平面，并且虚拟化身动画引擎可将n1数量的采样平面用于直接沿视线方向的毛皮虚拟化身的第一区域的混合，并且将n2数量的采样平面用于紧挨着第一区域的毛皮虚拟化身的第二区域的混合，其中N、n1和n2是整数，N大于n2，并且n2大于n1。
示例10可以是示例9，其中所述虚拟化身动画引擎可将n3数量的采样平面用于紧挨着第二区域的毛皮虚拟化身的第三区域和从第一区域去除的一个区域的混合，其中n3是大于n2的整数。
示例11可以是示例9或10，其中所述虚拟化身动画引擎可将零数量的采样平面用于沿视线方向看不见的毛皮虚拟化身的后面区域。
示例12可以是权利要求1-11中任何一项，其中所述虚拟化身动画引擎还可确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，并且至少部分地基于描述所述力的多个参数而修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
示例13可以是示例12，其中作为受影响的区域内的毛皮束的变形的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎可确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
示例14可以是示例13，其中作为在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎可利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
示例15可以是示例13或14，其中作为动画的修改的一部分，所述虚拟化身动画引擎可使用针对毛皮束确定的各种偏移确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
示例16可以是一种用于产生毛皮虚拟化身的毛皮外观纹理数据的设备。所述设备可包括一个或多个处理器和毛皮外观纹理数据产生器。所述毛皮外观纹理数据产生器可由所述一个或多个处理器操作以横跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样；以及产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的(一个或多个)颜色、(一个或多个)长度或(一个或多个)弯曲方向。
示例17可以是示例16，其中所述毛皮外观纹理数据产生器可按照一个或多个二维2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图，所述一个或多个二维2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
示例18可以是示例17，其中所述一个或多个2D UV图可在维度和布局方面是一致的。
示例19可以是示例17或18，其中所述毛皮颜色UV图可以是RGB图，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
示例20可以是示例17、18或19，其中所述毛皮长度UV图可以是灰色图，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
示例21可以是示例17-20中任何一项，其中所述毛皮弯曲方向UV图可以是RGBA图，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
示例22可以是一种用于再现虚拟化身的设备。所述设备可包括一个或多个处理器和虚拟化身动画引擎。所述虚拟化身动画引擎可由所述一个或多个处理器操作以驱动虚拟化身模型对毛皮虚拟化身进行动画显示；其中虚拟化身动画引擎可确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，并且至少部分地基于描述所述力的多个参数修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
示例23可以是示例22，其中所述虚拟化身动画引擎可方便用户指定所述力；并且其中描述所述力的所述多个参数包括力源的位置、力的方向或力的强度。
示例24可以是示例22或23，其中所述虚拟化身动画引擎可在对毛皮虚拟化身进行动画显示时采用多个毛皮外观纹理数据图，所述多个毛皮外观纹理数据图已通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样产生；以及其中作为受影响的区域内的毛皮束的变形的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎可确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
示例25可以是示例24，其中作为在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎可利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
示例26可以是示例24或25，其中作为动画的修改的一部分，所述虚拟化身动画引擎可使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
示例27可以是一种用于再现虚拟化身的方法。所述方法可包括：由计算装置接收与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图，并且由计算装置使用所述多个毛皮外观纹理数据图驱动虚拟化身模型对毛皮虚拟化身进行动画显示。可通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样来产生所述多个毛皮外观纹理数据图。
示例28可以是示例27，其中接收多个毛皮外观纹理数据图可包括接收多个二维2DUV图。
示例29可以是示例28，其中接收多个2D UV图可包括接收毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图和毛皮弯曲方向UV图。
示例30可以是示例28或29，其中接收多个2D UV图可包括接收在维度和布局方面一致的多个2D UV图。
示例31可以是示例28、29或30，还包括：由计算装置使用所述多个2D UV图计算虚拟化身模型的网格的多个顶点的毛皮属性。
示例32可以是示例31，还包括：由计算装置至少部分地基于毛皮属性确定所述网格的所述多个顶点的阴影化。
示例33可以是示例32，其中确定阴影化可包括：
在不考虑弯曲力的情况下第一确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的初始对应位置；
在考虑到弯曲力的情况下第二确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置；
第三确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性；以及
混合水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性。
如权利要求33所述的方法，还包括：由计算装置至少部分地基于视线方向改变用于混合的水平采样平面的数量。
示例35可以是示例34，其中所述水平采样平面的数量可包括N个采样平面，并且采用水平采样平面可包括将n1数量的采样平面用于直接沿视线方向的毛皮虚拟化身的第一区域的混合，并且将n2数量的采样平面用于紧挨着第一区域的毛皮虚拟化身的第二区域的混合，其中N、n1和n2是整数，N大于n2，并且n2大于n1。
示例36可以是示例35，其中采用水平采样平面还可包括将n3数量的采样平面用于紧挨着第二区域的毛皮虚拟化身的第三区域和从第一区域去除的一个区域的混合，其中n3是大于n2的整数。
示例37可以是示例35或36，其中采用水平采样平面可包括将零数量的采样平面用于沿视线方向看不见的毛皮虚拟化身的后面区域。
示例38可以是权利要求27-37中任何一项，还包括：由计算装置确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，并且由计算装置至少部分地基于描述所述力的多个参数修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
示例39可以是示例38，还包括：作为确定受影响的区域内的毛皮束的变形的一部分，确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
示例40可以是示例39，还包括：作为在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的确定的一部分，利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
示例41可以是示例39，还包括：作为动画的修改的一部分，使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
示例42可以是一种用于产生毛皮虚拟化身的毛皮外观纹理数据的方法。所述方法可包括：由计算装置横跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样；以及由计算装置产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的(一个或多个)颜色、(一个或多个)长度或(一个或多个)弯曲方向。
示例43可以是示例42，其中产生可包括按照一个或多个二维2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图，所述一个或多个二维2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
示例44可以是示例43，其中产生所述一个或多个2D UV图可包括产生在维度和布局方面一致的一个或多个2D UV图。
示例45可以是示例43或44，其中产生毛皮颜色UV图可包括产生RGB图，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
示例46可以是示例43、44或45，其中产生毛皮长度UV图可包括产生灰色图，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
示例47可以是示例43-46中任何一项，其中产生毛皮弯曲方向UV图可包括产生RGBA图，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
示例48可以是一种用于再现虚拟化身的方法。所述方法可包括：由计算装置驱动虚拟化身模型对毛皮虚拟化身进行动画显示，包括：确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域，确定由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，以及至少部分地基于描述所述力的多个参数而修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
示例49可以是示例48，还包括：由计算装置方便用户指定所述力，其中描述所述力的所述多个参数包括力源的位置、力的方向或力的强度。
示例50可以是示例48或49，其中驱动虚拟化身模型可包括采用与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图，所述多个毛皮外观纹理数据图已通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样产生；以及其中所述方法还可包括：作为确定受影响的区域内的毛皮束的变形的一部分，确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
示例51可以是示例50，其中所述方法还可包括：作为确定在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的一部分，利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
示例52可以是示例50或51，其中所述方法还可包括：作为修改动画的一部分，使用针对毛皮束确定的各种偏移确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
示例53可以是具有多个指令的一种或多种计算机可读介质，响应于由计算装置执行所述指令，所述多个指令使计算装置：接收与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图；以及使用所述多个毛皮外观纹理数据图来驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示。可通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样来产生所述多个毛皮外观纹理数据图。
示例54可以是示例53，其中所述多个毛皮外观纹理数据图可包括多个二维2D UV图。
示例55可以是示例54，其中所述多个2D UV图可包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图和毛皮弯曲方向UV图。
示例56可以是示例54或55，其中所述多个2D UV图可在维度和布局方面是一致的。
示例57可以是示例54、55或56，其中所述计算装置可使用所述多个2D UV图计算虚拟化身模型的网格的多个顶点的毛皮属性。
示例58可以是示例57，其中所述计算装置可至少部分地基于毛皮属性确定所述网格的所述多个顶点的阴影化。
示例59可以是示例58，其中所述计算装置可经由下述操作确定阴影化：在不考虑弯曲力的情况下第一确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的初始对应位置；在考虑到弯曲力的情况下第二确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置；第三确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性；和混合水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性。
示例60可以是示例59，其中所述计算装置还可至少部分地基于视线方向改变用于混合的水平采样平面的数量。
示例61可以是示例60，其中所述水平采样平面的数量可包括N个采样平面，并且虚拟化身动画引擎可将n1数量的采样平面用于直接沿视线方向的毛皮虚拟化身的第一区域的混合，并且将n2数量的采样平面用于紧挨着第一区域的毛皮虚拟化身的第二区域的混合，其中N、n1和n2是整数，N大于n2，并且n2大于n1。
示例62可以是示例61，其中所述计算装置可将n3数量的采样平面用于紧挨着第二区域的毛皮虚拟化身的第三区域和从第一区域去除的一个区域的混合，其中n3是大于n2的整数。
示例63可以是示例61或62，其中所述计算装置可将零数量的采样平面用于沿视线方向看不见的毛皮虚拟化身的后面区域。
示例64可以是示例53-63中示例任何一项，其中所述计算装置还可确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，并且至少部分地基于描述所述力的多个参数修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
示例65可以是示例64，其中作为受影响的区域内的毛皮束的变形的确定的一部分，所述计算装置可确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
示例66可以是示例65，其中作为在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的确定的一部分，所述计算装置可利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
示例67可以是示例65或66，其中作为动画的修改的一部分，所述计算装置可使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
示例68可以是具有多个指令的一种或多种计算机可读介质，响应于由计算装置执行所述指令，所述多个指令使计算装置：横跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样；以及产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的(一个或多个)颜色、(一个或多个)长度或(一个或多个)弯曲方向。
示例69可以是示例68，其中所述计算装置可按照一个或多个二维2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图，所述一个或多个二维2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
示例70可以是示例69，其中所述一个或多个2D UV图可在维度和布局方面是一致的。
示例71可以是示例69或70，其中所述毛皮颜色UV图可以是RGB图，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
示例72可以是示例69、70或71，其中所述毛皮长度UV图可以是灰色图，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
示例73可以是示例69-72中任何一项，其中所述毛皮弯曲方向UV图是RGBA图，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
示例74可以是具有多个指令的一种或多种计算机可读介质，响应于由计算装置执行所述指令，所述多个指令使计算装置驱动虚拟化身模型对毛皮虚拟化身进行动画显示，其中所述驱动包括：确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，并且至少部分地基于描述所述力的多个参数修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
示例75可以是示例74，其中所述计算装置可方便用户指定所述力；其中描述所述力的所述多个参数可包括力源的位置、力的方向或力的强度。
示例76可以是示例74或75，其中所述计算装置可在对毛皮虚拟化身进行动画显示时采用多个毛皮外观纹理数据图，所述多个毛皮外观纹理数据图已通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样产生；以及其中作为受影响的区域内的毛皮束的变形的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎可确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
示例77可以是示例76，其中作为在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的确定的一部分，所述计算装置可利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
示例78可以是示例76或77，其中作为动画的修改的一部分，所述计算装置可使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
示例79可以是一种用于再现虚拟化身的设备。所述设备可包括虚拟化身动画装置，所述虚拟化身动画装置用于接收与毛皮虚拟化身关联的多个毛皮外观纹理数据图，并且使用所述多个毛皮外观纹理数据图来驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示。通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样来产生所述多个毛皮外观纹理数据图。
示例80可以是示例79，其中所述多个毛皮外观纹理数据图可包括多个二维2D UV图。
示例81可以是示例80，其中所述多个2D UV图可包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图和毛皮弯曲方向UV图。
示例82可以是示例80或81，其中所述多个2D UV图可在维度和布局方面是一致的。
示例83可以是示例80、81或82，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于使用所述多个2D UV图计算虚拟化身模型的网格的多个顶点的毛皮属性的装置。
示例84可以是示例83，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于至少部分地基于毛皮属性确定所述网格的所述多个顶点的阴影化的装置。
示例85可以是示例84，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于通过下述操作确定阴影化的装置：
在不考虑弯曲力的情况下第一确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的初始对应位置；
在考虑到弯曲力的情况下第二确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置；
第三确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性；以及
混合水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性。
示例86可以是示例85，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于至少部分地基于视线方向改变用于混合的水平采样平面的数量的装置。
示例87可以是示例86，其中所述水平采样平面的数量可包括N个采样平面，并且所述虚拟化身动画装置可包括用于将n1数量的采样平面用于直接沿视线方向的毛皮虚拟化身的第一区域的混合并且将n2数量的采样平面用于紧挨着第一区域的毛皮虚拟化身的第二区域的混合的装置，其中N、n1和n2是整数，N大于n2，并且n2大于n1。
示例88可以是示例87，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于将n3数量的采样平面用于紧挨着第二区域的毛皮虚拟化身的第三区域和从第一区域去除的一个区域的混合的装置，其中n3是大于n2的整数。
示例89可以是示例88，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于将零数量的采样平面用于沿视线方向看不见的毛皮虚拟化身的后面区域的装置。
示例90可以是示例79-89中任何一项，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形的装置以及用于至少部分地基于描述所述力的多个参数而修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形的装置。
示例91可以是示例90，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于作为确定受影响的区域内的毛皮束的变形的一部分而确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移的装置。
示例92可以是示例91，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于作为确定在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的一部分而利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模的装置。
示例93可以是示例91或92，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于作为修改动画的一部分而使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形的装置。
示例94可以是一种用于产生毛皮虚拟化身的毛皮外观纹理数据的设备。所述设备可包括：毛皮外观纹理数据产生装置，用于横跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样，具有用于产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的(一个或多个)颜色、(一个或多个)长度或(一个或多个)弯曲方向的装置。
示例95可以是示例94，其中用于产生一个或多个毛皮外观纹理数据图的装置可包括用于按照一个或多个二维2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图的装置，所述一个或多个二维2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
示例96可以是示例95，其中所述一个或多个2D UV图可在维度和布局方面是一致的。
示例97可以是示例95或96，其中所述毛皮颜色UV图可以是RGB图，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
示例98可以是示例95、96或97，其中所述毛皮长度UV图可以是灰色图，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
示例99可以是示例95-98中任何一项，其中所述毛皮弯曲方向UV图可以是RGBA图，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
示例100可以是一种用于再现虚拟化身的设备。所述设备可包括用于驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示的虚拟化身动画装置，所述虚拟化身动画装置包括：用于确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形的装置以及用于至少部分地基于描述所述力的多个参数而修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形的装置。
示例101可以是示例100，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于方便用户指定所述力的装置，其中描述所述力的所述多个参数包括力源的位置、力的方向或力的强度。
示例102可以是示例100或101，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于在对毛皮虚拟化身进行动画显示时采用多个毛皮外观纹理数据图的装置，所述多个毛皮外观纹理数据图已通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样产生；以及其中所述虚拟化身动画装置还可包括用于作为确定受影响的区域内的毛皮束的变形的一部分而确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移的装置。
示例103可以是示例102，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于作为确定在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的一部分而利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模的装置。
示例104可以是示例102或103，其中所述虚拟化身动画装置可包括用于作为修改动画的一部分而使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形的装置。
对于本领域技术人员而言将会清楚的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，能够在公开的装置和关联的方法的公开的实施例中做出各种修正和变化。因此，假如所述修正和变化落在任何权利要求及其等同物的范围内，则旨在本公开包括以上公开的实施例的修正和变化。
Claims (38)
1.一种用于再现虚拟化身的袖珍虚拟化身设备，包括：
一个或多个处理器；和
虚拟化身动画引擎，由所述一个或多个处理器操作以在预定数量的条件下接收与再现毛皮虚拟化身的毛皮纹理关联的多个毛皮外观纹理数据图，并且使用所述多个毛皮外观纹理数据图来驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示；
其中在所述虚拟化身动画引擎驱动所述虚拟化身模型之前，用于预定数量的条件的多个毛皮外观纹理数据图是通过毛皮外观纹理数据图产生器预产生的并且被提供给所述虚拟化身动画引擎，并且通过在预定数量的条件下横跨多个水平平面的毛皮束的采样来通过所述毛皮外观纹理数据图产生器预产生所述多个毛皮外观纹理数据图；并且
其中所述袖珍虚拟化身设备是移动设备。
2.如权利要求1所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述多个毛皮外观纹理数据图包括多个二维2D UV图。
3.如权利要求2所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述多个二维2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图和毛皮弯曲方向UV图。
4.如权利要求2所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述多个2D UV图在维度和布局方面是一致的。
5.如权利要求2所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎使用所述多个2D UV图计算虚拟化身模型的网格的多个顶点的毛皮属性。
6.如权利要求5所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎至少部分地基于毛皮属性来确定所述网格的所述多个顶点的阴影化。
7.如权利要求6所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎经由下述操作确定阴影化：
在不考虑弯曲力的情况下第一确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的初始对应位置；
在考虑到弯曲力的情况下第二确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置；
第三确定水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性；和
混合水平采样平面中的网格的所述多个顶点的最后对应位置的颜色属性。
8.如权利要求7所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎还至少部分地基于视线方向改变用于混合的水平采样平面的数量。
9.如权利要求8所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述水平采样平面的数量包括N个采样平面，并且虚拟化身动画引擎将n1数量的采样平面用于直接沿视线方向的毛皮虚拟化身的第一区域的混合，并且将n2数量的采样平面用于紧挨着第一区域的毛皮虚拟化身的第二区域的混合，其中N，n1和n2是整数，N大于n2，并且n2大于n1。
10.如权利要求9所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎将n3数量的采样平面用于紧挨着第二区域的毛皮虚拟化身的第三区域和从第一区域去除的一个区域的混合，其中n3是大于n2的整数。
11.如权利要求9所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎将零数量的采样平面用于沿视线方向看不见的毛皮虚拟化身的后面区域。
12.如权利要求1-11中任何一项所述的袖珍虚拟化身设备，其中所述虚拟化身动画引擎还确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域，和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形，并且至少部分地基于描述所述力的多个参数而修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形。
13.如权利要求12所述的袖珍虚拟化身设备，其中作为受影响的区域内的毛皮束的变形的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移。
14.如权利要求13所述的袖珍虚拟化身设备，其中作为在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的确定的一部分，所述虚拟化身动画引擎利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模。
15.如权利要求13所述的袖珍虚拟化身设备，其中作为动画的修改的一部分，所述虚拟化身动画引擎使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形。
16.一种用于产生毛皮虚拟化身的毛皮外观纹理数据的方法，包括：
由计算装置的毛皮外观纹理数据图产生器在预定数量的条件下横跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样；
由所述计算装置的毛皮外观纹理数据图产生器在预定数量的条件下产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的颜色、长度或弯曲方向；以及
由所述毛皮外观纹理数据图产生器将一个或多个毛皮外观纹理数据图提供给移动计算装置的虚拟化身动画引擎，以用于驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述产生包括按照一个或多个2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图，所述一个或多个2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
18.如权利要求17所述的方法，其中产生所述一个或多个2D UV图包括产生在维度和布局方面是一致的一个或多个2D UV图。
19.如权利要求16或17所述的方法，其中产生毛皮颜色UV图包括产生RGB图，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
20.如权利要求16或17所述的方法，其中产生毛皮长度UV图包括产生灰色图，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
21.如权利要求16或17所述的方法，其中产生毛皮弯曲方向UV图包括产生RGBA图，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
22.一种用于再现虚拟化身的设备，包括：
用于驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示的虚拟化身动画装置，所述虚拟化身动画装置包括：
用于通过在预定数量的条件下横跨多个水平平面的毛皮束的采样来使用通过毛皮外观纹理数据图产生器预产生的多个提供的毛皮外观纹理数据图的装置；
用于在预定数量的条件下确定受到力影响的毛皮虚拟化身的区域，和由所述力引起的区域内的毛皮束的变形的装置；和
用于使用提供的预产生的毛皮外观纹理数据图至少部分地基于描述所述力的多个参数而修改动画以反映受影响的区域内的毛皮束的变形的装置。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述虚拟化身动画装置包括用于方便用户指定所述力的装置，其中描述所述力的所述多个参数包括力源的位置、力的方向或力的强度。
24.如权利要求22或23所述的设备，其中所述虚拟化身动画装置包括用于在对毛皮虚拟化身进行动画显示时采用多个毛皮外观纹理数据图的装置，所述多个毛皮外观纹理数据图已通过横跨多个水平平面的毛皮束的采样而产生；以及其中所述虚拟化身动画装置还包括用于作为确定受影响的区域内的毛皮束的变形的一部分而确定在各种水平采样平面的毛皮束的各种偏移的装置。
25.如权利要求24所述的设备，其中所述虚拟化身动画装置包括用于作为确定在各种水平采样平面的毛皮束的偏移的一部分，利用不变片段长度的片段模型对毛皮束进行建模的装置。
26.如权利要求24所述的设备，其中所述虚拟化身动画装置包括用于作为修改动画的一部分，使用针对毛皮束确定的各种偏移来确定虚拟化身模型上的毛皮变形的装置。
27.一种其上存储有指令的计算机可读介质，当执行指令时使得计算装置执行以下操作：
在预定数量的条件下横跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样；以及
在预定数量的条件下产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的颜色、长度或弯曲方向；
将一个或多个毛皮外观纹理数据图提供给移动计算装置的虚拟化身动画引擎，以用于驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示。
28.如权利要求27所述的计算机可读介质，当执行指令时使得计算装置进一步执行：
按照一个或多个2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图，所述一个或多个2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
29.如权利要求28所述的计算机可读介质，当执行指令时使得计算装置进一步执行：
产生在维度和布局方面是一致的一个或多个2D UV图。
30.如权利要求27或28所述的计算机可读介质，当执行指令时使得计算装置进一步执行：
产生RGB图，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
31.如权利要求27或28所述的计算机可读介质，当执行指令时使得计算装置进一步执行：
产生灰色图，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
32.如权利要求27或28所述的计算机可读介质，当执行指令时使得计算装置进一步执行：
产生RGBA图，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
33.一种设备，包括：
用于在预定数量的条件下跨多个水平平面对毛皮虚拟化身的毛皮束进行采样的装置；
用于在预定数量的条件下产生一个或多个毛皮外观纹理数据图以描述毛皮束的颜色、长度或弯曲方向的装置；以及
用于将一个或多个毛皮外观纹理数据图提供给移动计算装置的虚拟化身动画引擎，以用于驱动虚拟化身模型以对毛皮虚拟化身进行动画显示的装置。
34.如权利要求33所述的设备，进一步包括：
用于按照一个或多个2D UV图的形式产生所述一个或多个毛皮外观纹理数据图的装置，所述一个或多个2D UV图包括毛皮颜色UV图、毛皮长度UV图或毛皮弯曲方向UV图。
35.如权利要求34所述的设备，其中用于产生所述一个或多个2D UV图的装置包括用于产生在维度和布局方面是一致的一个或多个2D UV图的装置。
36.如权利要求33或34所述的设备，其中用于产生毛皮颜色UV图的装置包括用于产生RGB图的装置，所述RGB图定义毛皮虚拟化身的毛皮区域的毛皮颜色和毛皮虚拟化身的虚拟化身模型的网格的纹理颜色。
37.如权利要求33或34所述的设备，其中用于产生毛皮长度UV图的装置包括用于产生灰色图的装置，所述灰色图定义毛皮虚拟化身的毛皮束长度，其中较深的颜色描述较短的毛皮束长度，而较浅的颜色描述较长的毛皮束长度。
38.如权利要求33或34所述的设备，其中用于产生毛皮弯曲方向UV图的装置包括用于产生RGBA图的装置，所述RGBA图定义毛皮束上的弯曲力，其中所述RGBA图中的每个像素具有4通道颜色值，其中RGB通道代表弯曲力的向量方向(x、y和z)，并且A通道代表弯曲力的大小。
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