文档介绍：厦门大学
硕士学位论文
基于二维正交图像的三维人头建模方法研究
姓名:王锋
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:林坤辉
20090401
摘要随着计算机图形学的发展,虚拟现实技术逐渐成为研究的热点和焦点。作为虚拟现实技术的重要组成部分,三维人脸建模有着越来越广泛的应用。目前该技术被广泛应用于影视制作、游戏娱乐、医疗诊断、文化传播、辅助教学、刑事鉴别、远程会议及可视电话等各个领域。就目前来说,人脸建模的研究已取得了一些突破性的进展,而对整个三维人头的建模研究却相对较少。本文在三维人脸建模的基础上,通过改进人脸模型,进行基于二维正交图像的三维人头建模的研究。建模过程主要分为四步。第一步,通过摄像器材缯障嗷阆窕取得人头的正交二维图像并进行预处理;第二步,导入改进后的一般人头模型;第三步,变形匹配模型为特定人头模型;第四步,通过柱面投影技术映射纹理。本文主要的研究工作包括:,对该模型进行改进。改进后的模型能够覆盖整个人头的侧面及后脑,甚至牙齿的部分,从而能够用于三维人头的建模而不仅仅是人脸建模。其次,⒛P筒还幌改的问题,提出了一种迭代的三角分块插值算法。该算法应用于对模型的三角面片进行插值剖分,从而提高模型的细腻程度,改善显示效果。芯苛嘶趎低通滤波的迭代加深融合算法。该算法用于无缝纹理拼接图的生成,并通过柱面投影技术实现纹理映射。本文的创新之处主要在于通过两张二维正交人头图像以及改进的模型来进行三维人头的建模。实验结果表明,本文提出的建模方法能够建立具有相当真实感的三维人头模型,取得了较为满意的结果。关键词:人头建模;正交图像;一般模型
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第一章绪论选题背景在世纪这个生物信息科学爆发的时代,人类在探索自身的科学领域里不断得到突破和发展。在这样的背景下,新兴的计算机图形学也取得了长足的进步。作为计算机图形学的一个重要应用,三维图形制作技术得到了突飞猛进的发展,并且被广泛的应用到了社会生产的各个领域。在现代电影制作中广泛应用的三维动画已经模糊了虚拟与现实的界限,而无数的游戏玩家也为游戏中逼真的人物形象所深深吸引。在现代的犯罪侦查中,利用虚拟现实技术可以重建犯罪现场,模拟犯罪分子的犯案过程,使其难逃法网。虚拟现实技术的应用也为网络虚拟教学的发展提供了崭新的思路。在这些技术中,都无不例外的需要用到人体建模技术。作为人体中最为重要也最为复杂的部分,人体头部建模是人体建模中最为关键的问题,这也正是本文所要研究的内容。众所周知,人体头部最重要的部分是人脸。可以这样说,人脸建模是人头建模的基础和关键。因此,虽然本文研究的是三维人头建模,但是有许多研究的内容还是要以人脸建模为基础的。近几年来,人脸建模技术作为计算机图形学的一个独特分支越来越受到人们的重视。人脸是人们日常生活中最常见的事物。虽说人人都有一张脸,都有口、眼、耳、鼻等,但每个人的脸都不同,即使是双胞胎,他们之间也有差异之处。这是因为人脸具有个性化和多样化的特点。同时,人脸是人类相互交流的渠道,在虚拟的计算机世界中,虚拟的人脸就是人脸表情和语言的载体。人脸能够传递很广泛的信息,比如情感、精神状态等,虽然每个人的面部特征很相似,但却有着不同的表情特征,这使得其成为计算机视觉与计算机图形学中重要的研究领域,相关的研究领域包括人脸建模、人脸跟踪、人脸识别、人脸动画、虚拟人、数字人等等。受电影和录像中高频率地出现虚拟人物,廉价的桌面处理能力,和人机交互中需要一种全新的沉浸感的影响,人脸建模技术的研究成为近年来的一个新热点。
的看起来像真人的图形