文档介绍：华东师范大学
硕士学位论文
基于线框模型和正交照片的三维人脸建模设计与实现
姓名:江伟
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:章炯民
20100501
摘要三维人脸建模一直以来都是三维建模中的热门研究课题,其在虚拟实现中是一个极为重要的部分,无论是游戏还是电影的特效制作,对人物尤其是面部的要求一直都是最高的。人脸通过不同面部特征进行辨识,如何在模型中再现这些区别于他人的面部特征,如何获得逼真程度更高的模型都是三维人脸建模中的热点和难点。本文提出了一个基于线框模型和陆徽掌娜肆辰7桨窮从正交照片中提取二维人脸特征点,利用正交定位算法计算出相应的三维人脸特征点坐标,通过该组特征点校正中性人脸模型以获得特定人脸线框模型,然后匹配正侧面照片,进行纹理映射,使模型获得人物面部纹理,最终得到具有真实感的特定人脸三维模型。实验结果表明,唤鼋P矢撸倚枰5淖试瓷伲芄唤暇返鼗竦锰定人脸模型,并达到较佳的效果。此外,对于通常的三维人脸建模应用领域,如游戏模型制作、三维电影等,捎τ茫以谛枰=写蠊婺H肆橙5那况下,芄辉诙淌奔淠诖唇ǔ鲆慌骶咛厣ǖ娜肆衬P汀关键词人脸建模,线框模型,正交照片,特征点华东师范大学硕士学位论文基于线框模型和正交照片的三维人脸建模设计与实现
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第滦髀人脸建模的现状和应用接建立具有特定特征的可视化模型,其二是利用所获得的三维数据对中性模型进行修改,进而建模。后者是目前的主流方向。按照数据的获取方法,从中性模型到特定模一直以来,三维建模都是计算机图形学和计算机视觉领域中的一个基本问题。因为其特有的易用性和普遍性,三维人脸建模成为众多研究人员的研究对象。上个世纪年代建立了第一个脸部模型,自那之后,许多专家学者开始投入到三维入脸建模的研究之中,尤其是世纪年代以来,计算机图形学和计算机视觉技术迅猛发展,极大地推动了三维人脸建模的研究,取得了较为显著的成果【俊三维人脸建模一般分为三个部分:获取人脸三维数据、建立标准三维人脸模型、建立特定人脸模型。获取三维数据是计算机视觉领域的问题,近年来,计算机视觉技术迅猛发展,目前已有不少基于三维模型的数据获取方法。建立中性人脸模型是图形学、人体测量学以及统计学等等相结合的产物,可以用来描述人物面部共有的特征结构和特征行为等。建立特定人脸模型的方法通常可归为两类,其一是通过三维数据直型的三维建模方法分为两类【浚夯谌阏笫莸慕7椒ê突诘シ⒍喾酥序列图像的建模方法。对于建模过程,目标之一是处理过程的自动化,但至今为止,完全自动化的模型建立方法还鲜有报道。近年来,有学者【刻岢隽舜右桓鲋行缘娜送凡磕P妥攀郑紫榷员忍囟ㄈ宋锏恼面和侧面照片,进行模型的校正,使模型在外形上贴近真人;然后从照片中提取纹理,使得合成的模型在皮肤、头发、五官等各部分都能在较大程度上贴近真人。但目前依然通过手动操作来实现该方法,即以真人照片做背景,手动调整模型的整体轮廓和五官特征,这样做略显笨拙且精度较差。在此基础之上,通过对正交人脸照片特征点提取,合成三维模型的面部特征点集,自动完成与模型的校正工作,生成较为精确的人头部“骨架诖酥辖形评碛射以建立真实感较强的三维人脸模型,这个方法称为华东师范大学硕士学位论文基于线框模型和正交照片的三维人脸建模设计与实现
本文的组织结构胂钟械娜肆辰W畲蟮牟煌牵诮岷狭讼钟辛嚼喾椒ǖ幕≈希头部模型的生成过程自动化且更为逼真,较之于三维人脸建模的研究现状更进了一步。图H肆辰5淖芴蹇蚣堋余下各章的主要内容安排如下:第二章人脸建模技术综述。介绍了二维图像特征点,三维图像特征点,人脸模型,三维建模、纹理映射。第三章獭=樯芰四P托U⑾允鞠低骋约拔评硖崛第四章氖褂檬道U獠糠种饕=樯芰硕杂诟秸耪徽掌褂椒ɑ竦萌肆衬P偷囊桓鍪笛椤第五章应用与展望。这个部分对所做工作进行总结,并说明了牟蛔阒处和改进的想法。图肆辰华东师范大学硕士学位论文基于线框模型和正交照片的三维人脸建模设计与实现
第氯肆辰<际踝凼头部三维模型近些年,三维人脸建模领域中研究的热点和难点主要集中在如下几个方面【】:⒚娌咳莸幕袢作为分析问题的基础,数据是三维建模中最基础和必不可少的部分,但到目前为止,真正便捷、易使用和高精度的三维数据获取的装置或者方法还未见报道,所以这仍然是国内外学者研究的热点之一。⒔峁剐畔⒌幕馗就算获取了三维信息,也即点数据,这些分散的点,仍然没有结构信息,为了使三维模型具有生机,必须恢复其中的结构信息。一般的做法是对已有的中性模型进行变形以获得特定模型。因此,如何调整中性模型到个性模型也成为了一个让人感兴趣的课题。⒈砬楹铣人脸逼真的表情模拟是三维建模中的一个主要目的【】。很多研究人