动作层次细节自适应播放方法及系统与流程

本发明涉及计算机动画，特别涉及动作层次细节自适应播放方法及系统。

背景技术：

1、随着开放世界游戏、大规模多人在线游戏（mmo）及元宇宙等领域的快速发展，虚拟场景中同时活跃的角色数量从数十增长到数百甚至上千，动画播放系统在渲染大量角色时面临严峻的性能挑战。

2、现有技术中，主流开发引擎（如unreal engine、unity3d）的动画系统对场景中所有角色统一执行全精度的动画计算，包括完整骨骼树蒙皮、逐帧关键帧插值、全频率动画更新。无论角色在屏幕上的占比大小或距离远近，均消耗相同的cpu/gpu动画计算资源。然而，这种统一精度的机制忽视了不同角色在视觉中的重要度差异，导致大量无效的计算开销，尤其在远距离或小占比角色上造成严重的性能浪费。

3、另一种方案是网格lod技术，它已在3d渲染领域广泛用于对模型网格面数进行分级处理，远距离角色使用低面数模型以降低渲染开销。但这一技术仅作用于渲染管线的几何阶段，未延伸到动画计算阶段。即使角色使用了低面数模型，其动画系统仍以全精度运行，无法在动画层面进一步优化性能，导致渲染与动画的计算负载不匹配。

4、此外，部分引擎提供基于距离阈值的动画剔除功能，当角色距离摄像机超过设定值时直接停止动画更新。但这种二元开/关方式缺乏中间过渡层级，导致角色在剔除边界处出现“突然静止”或“突然开始动画”的视觉突变，破坏场景的沉浸感。还有一些项目通过手动将远距离角色的动画更新频率从每帧降低到隔帧或更低频率来节省性能。然而，这种方式缺乏自动化的分级机制，参数设置依赖人工经验，且未考虑骨骼裁剪等维度的优化，难以在复杂场景中稳定平衡性能与视觉质量。因此，需要一种新的技术方案，能够根据角色在场景中的视觉重要度，在lod等级切换时实现平滑过渡，从而在不影响玩家视觉感受的前提下大幅降低动画计算开销。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种动作层次细节自适应播放方法及系统，在降低动画计算开销的同时抑制动作层次细节等级切换时的视觉跳变。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

3、一种动作层次细节自适应播放方法，方法包括：获取目标角色的至少一个视觉重要度因子；根据至少一个视觉重要度因子计算目标角色的动作重要度评分；根据动作重要度评分确定目标角色的动作层次细节等级；根据动作层次细节等级执行骨骼层级裁剪，以调整参与蒙皮计算的骨骼节点集合；根据动作层次细节等级执行关键帧自适应采样，以调整动画更新的目标采样间隔；根据调整后的骨骼节点集合与目标采样间隔执行动画计算与蒙皮输出。

4、为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

5、一种动作层次细节自适应播放系统，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

6、获取目标角色的至少一个视觉重要度因子；根据至少一个视觉重要度因子计算目标角色的动作重要度评分；根据动作重要度评分确定目标角色的动作层次细节等级；根据动作层次细节等级执行骨骼层级裁剪，以调整参与蒙皮计算的骨骼节点集合；根据动作层次细节等级执行关键帧自适应采样，以调整动画更新的目标采样间隔；根据调整后的骨骼节点集合与目标采样间隔执行动画计算与蒙皮输出。

7、本发明的有益效果在于：本发明通过获取目标角色的视觉重要度因子并计算动作重要度评分，能够根据该评分动态确定动作层次细节等级，进而执行骨骼层级裁剪和关键帧自适应采样，调整参与蒙皮计算的骨骼节点集合和动画更新的目标采样间隔。与现有技术中所有角色统一执行全精度动画计算相比，本发明能够根据角色在场景中的视觉重要度差异化分配动画计算资源，避免对远距离或小占比角色进行无效的高精度计算，从而显著降低cpu/gpu的动画计算开销。同时，通过骨骼层级裁剪，减少了蒙皮变换矩阵的计算量；通过关键帧自适应采样，降低了动画更新的频率，进一步提升了性能；通过在动作层次细节等级切换时对骨骼权重分布和采样间隔分布进行过渡控制，降低了等级切换造成的视觉跳变。此外，由于动作层次细节等级是基于视觉重要度因子自动确定的，无需人工干预，能够适应复杂场景的变化，稳定平衡性能与视觉质量。

1.一种动作层次细节自适应播放方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个视觉重要度因子计算所述目标角色的动作重要度评分，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动作重要度评分确定所述目标角色的当前动作层次细节等级，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前动作层次细节等级执行骨骼层级裁剪，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前动作层次细节等级执行关键帧自适应采样，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前动作层次细节等级执行关键帧自适应采样，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据调整后的所述骨骼节点集合与所述目标采样间隔执行动画计算与蒙皮输出，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述若所述目标角色发生新的动作层次细节等级变化，调整所述目标角色的骨骼权重分布，调整所述目标角色的采样间隔分布，包括：

10.一种动作层次细节自适应播放系统，其特征在于，包括存储器和处理器；