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个性化服装拟人模特头部建模研究

作　者: 倪世贵
导　师: 白宝钢
学　校: 温州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 三维头部建模 脸部建模 头发建模 特征点提取 纹理映射
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要


目前,三维服装试衣系统成为计算机应用的研究热点之一,而在三维服装CAD系统中,虚拟人是该系统的关键所在,好的拟人模特建模方法直接影响服装款式设计的难易程度和表现效果,然而模特的个性化主要体现在头部模型的建立上,建立客户需要的惟妙惟肖的个性化脸成为模特建模的重要难题。虽然个性化头部建模已经取得了一些成果,但由于头部及人脸表面的不规则性与复杂性,建立个性化的三维头部模型仍然是一项非常困难的工作。本文在分析目前有的三维头部建模基本算法的基础上,重点研究了基于正交两张照片的三维头部建模方法的主要步骤和关键技术。本文包括以下几个方面研究内容和步骤。首先,建模思路分析。根据输入照片的要求,需要提供两张绝对正交的头部影像,照片要求背景色为深色、更需要两张照片的相机距离相同以及忽略表情等影响因素,先利用背景、脸部及头发颜色的不同,把脸部轮廓与头发轮廓分别开来,对脸部与头发分别建模,这样就消除了头发给个性化头部模型带来的影响。再从定位脸部关键点,即特征提取:从二维照片中分别对头部进行特征提取,获得头部的主要特征点:嘴、鼻子、下巴、耳朵、眼睛等。然后,选择形变方法进行脸部建模,头发建模。从人体建模软件Poser 6.0中导出一般无发头部的三维网格模型,并且需要将初始数据格式化为适合头部建模研究的数据格式。结合第一步骤提取到的脸部特征点,通过体积曲归线内差技术调整三维脸部模型。接着需要以曲面嵌合技术产生三维头发模型。最后,纹理图拼接与映射。以多层次马赛克贴图技术来消除正面脸部模型和侧面脸部模型嵌合时产生的裂痕。这一过程也可描述为基于局部区域的二次插值磨光处理,再对插值获得的个性化人脸模型进行了纹理映射,给予模型光滑的“皮肤”,结合上一步骤获得的三维头发模型,得到具有更高逼真程度的个性化三维头部模型。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 研究现状  11-13
  1.3 本文的主要研究内容  13-14
  1.4 本文的结构安排  14-15
第二章 相关知识和特征提取  15-26
  2.1 通用人脸模型表示及获取  15-16
    2.1.1 通用人脸模型的特点及表示  15-16
    2.1.2 通用人脸模型的获取  16
  2.2 三维人脸特征点定义  16-17
  2.3 人脸特征点的提取  17-25
    2.3.1 脸部特征提取方法综述  18-19
    2.3.2 二维图像区域划分  19-20
    2.3.3 头部照片轮廓分析  20-21
    2.3.4 脸部侧面特征提取  21-23
    2.3.5 脸部正面特征提取  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 个性化三维头部模型建立  26-39
  3.1 空间插值技术分析  26-30
    3.1.1 泰森多边形法  26-27
    3.1.2 距离反比加权法  27-28
    3.1.3 多项式插值法  28-29
    3.1.4 克里金插值法  29-30
  3.2 本文三维脸部形变  30-34
    3.2.1 径向基函数插值法  31
    3.2.2 径向基函数插值运用在人脸变形  31-32
    3.2.3 本文算法介绍  32-34
  3.3 三维头发建模  34-38
    3.3.1 虚拟图像平面法  34-35
    3.3.2 孔斯曲面表达法  35-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 纹理对应与映射  39-50
  4.1 纹理图合成概述  39-40
  4.2 人脸纹理图合成  40-44
    4.2.1 基于图像金字塔法的纹理图合成  40-42
    4.2.2 基于小波变换法的人脸纹理图合成  42-44
  4.3 本文采用的图像拼接方法  44-47
  4.4 纹理映射  47-49
    4.4.1 纹理映射概述  47-48
    4.4.2 本文采用的纹理映射算法与实验结果  48-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章 总结与展望  50-52
  5.1 全文工作总结及创新点分析  50-51
  5.2 展望  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
攻读学位期间已发表的学术论文与其他成果  56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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