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三维卡通人脸的样本集构建及其个性化生成的研究

作　者: 高兴宇
导　师: 周经野
学　校: 湘潭大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 计算机图形学三维卡通人脸流形学习主成分分析
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要

在信息技术迅猛发展的今天,数字娱乐已融入到人们生活的各个角落。近年来,卡通产品受到了社会各年龄阶层人群的青睐。随着三维虚拟环境技术的发展和普遍应用,三维卡通形象在动漫影视、在线游戏、虚拟社区、辅助教学等领域呈现出越来越广泛的应用。目前,传统的手工制作方法和基于规则生成的方法都无法解决实际应用中实时性、艺术背景相关性、制作成本过大等问题。本文采用流形学习、主成分分析等方法对三维卡通人脸生成的问题展开研究,取得了如下的研究成果:首先本文建立了一个由二维卡通人脸图片、三维卡通人脸模型组成的卡通样本库,进一步地,本文对三维人脸部件给出了定义,从而相应地也构建出了三维卡通人脸部件样本库。其次,本文应用局部线性嵌入的降维方法来获得样本库中二维卡通和三维卡通人脸的低维嵌入,然后再应用半监督流形学习的方法挖掘出二维卡通数据集与三维卡通人脸数据集之间的映射关系,将此映射关系应用于二维卡通来获得与之对应的三维卡通人脸的低维嵌入,再通过局部线性嵌入的升维方法重构出其相应的三维卡通人脸,从而扩充三维卡通人脸样本库。最后本文基于扩充的三维卡通人脸样本库,采用主成分分析的方法实现了个性化的三维卡通人脸生成。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 卡通人脸的研究背景  10-11
    1.2.1 卡通的概念与历史  10
    1.2.2 卡通的特点  10-11
  1.3 卡通人脸合成的研究现状  11-14
    1.3.1 二维卡通人脸研究  11-12
    1.3.2 三维卡通人脸研究  12-14
  1.4 本文的研究内容与贡献  14-15
  1.5 本文的组织结构  15-16
第2章卡通样本库与特征提取  16-24
  2.1 卡通样本库的构成  16
  2.2 二维卡通人脸样本库  16-18
    2.2.1 二维卡通人脸的特征提取  16-17
    2.2.2 二维卡通人脸的的数据预处理  17-18
  2.3 三维卡通人脸样本库  18-20
    2.3.1 三维建模工具  18-19
    2.3.2 三维卡通人脸的特征提取  19-20
    2.3.3 三维卡通人脸的数据预处理  20
  2.4 三维卡通部件样本库  20-24
    2.4.1 三维卡通部件样本库的建立  20-22
    2.4.2 三维卡通部件的数据预处理  22-24
第3章三维卡通样本库的扩充  24-31
  3.1 三维卡通人脸重建的算法框架  24-25
  3.2 流形降维  25-26
  3.3 半监督流形回归方法  26-27
  3.4 流形升维  27-28
  3.5 Kriging 插值调整  28-29
  3.6 实验结果  29-31
第4章个性化三维卡通的生成  31-39
  4.1 基于PCA 子空间重建三维真实人脸  31-32
  4.2 三维卡通部件的主成分分析  32-34
  4.3 个性化卡通部件生成与融合  34-37
  4.4 实验结果  37-39
第5章总体结构及实验  39-42
  5.1 三维卡通生成的总体结构  39-40
  5.2 实验及其结果  40-41
  5.3 实验结果分析  41-42
第6章总结与展望  42-43
参考文献  43-46
致谢  46-47
附录A（攻读学位期间参与的科研项目和研究成果）  47-48

三维卡通人脸的样本集构建及其个性化生成的研究

内容摘要

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