关键动作状态迁移计算

从源角色的运动中获得的骨骼状态称为关键动作状态，是角色运动过程中标准的动作状态，类似于动画制作中的关键帧。关键动作状态的迁移过程可描述为

（1）针对源角色的每个关节点，根据关节点位置和前后两侧关节点位置，计算该关节点的旋转角；

（2）将旋转角同步到目标角色的对应关节点上；

（3）旋转角同步完毕，针对每一条关节链，根据旋转角更新关节点的位置，从而求得整个骨骼框架中的关节点新位置。

关键动作状态迁移中目标角色关节点位置求取的原理如图5-6所示，通过同步旋转角的方法，剔除了两角色骨骼长度不同的影响。图中的P₀P₁P₂P₃为源角色的一条关节链，Q₀Q₁Q₂Q₃为目标角色中与之对应的关节链。

图5-6 关键动作状态迁移原理图

根据其骨骼框架查找各关节点两侧相连的骨骼，由相连的三个关节点的位置，计算中间关节点的旋转角，该旋转角用式（5-2）进行计算，即

式中，α_Bet是两骨骼之间的几何夹角；和分别是从当前关节点P₀出发的两侧骨骼向量；length_l和length_r分别是它们的长度；flag是旋转角是否大于180°的标志，其计算见式（5-3），（x₀，y₀）、（x_l，y_l）和（x_r，y_r）分别是当前关节点与上下关节点在视频中的对应点位置坐标。(www.xing528.com)

根据旋转角α_Bone和虚拟角色的骨骼长度，可以利用式（5-4）计算当前关节点的下一关节点位置，其中α即为关节点旋转角。

当某一关节点的旋转角发生变化，则从该点开始，同一链的关节点都需要重新计算其位置，最终可以得到对应于当前动作状态的虚拟角色动作状态。

关键动作状态的迁移步骤可以描述为

（1）通过P₀P₁P₂点的位置计算α_B′_one；

（2）使用该角度设定2D虚拟角色中Q₁的旋转角，使；

（3）根据Q₀Q₁的位置计算Q₂的新位置；

（4）使，实现Q₀Q₁Q₂部分的姿态与P₁P₂P₃部分相同。