本文選題：完整頭部網(wǎng)格模型 + 模型調(diào)整��； 參考：《西南交通大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展,三維虛擬人逐漸發(fā)展成為一門新興的學(xué)科,并吸引了越來越多的人從事相關(guān)的研究。由于人類的面部表情和情感非常豐富,所以三維虛擬人頭部的研究更是成為了研究的熱點(diǎn)。三維虛擬人頭部的研究不僅具有巨大的研究價(jià)值,還具有廣闊的應(yīng)用前景,比如在醫(yī)學(xué)整容、電子商務(wù)、視頻教學(xué)、游戲開發(fā)等領(lǐng)域總能看到它的身影。在研究中,人們常常利用三維掃描儀或者建模軟件來建立頭部模型,但是這些方法建立的模型都存在一些問題,最主要的就是數(shù)據(jù)量太大,不容易控制。因此,建立一個(gè)數(shù)據(jù)量比較少且能夠完整地表達(dá)頭部的結(jié)構(gòu),同時(shí)又易于控制的頭部模型就成為本文的研究重點(diǎn)。隨著研究人員的增加和相關(guān)工作的積累,出現(xiàn)了很多不同的頭部模型,這些模型要么是結(jié)構(gòu)不夠完善,要么就是模型過于復(fù)雜,不容易控制。針對(duì)該問題,本文將建立一個(gè)結(jié)構(gòu)完整能表達(dá)頭部特征的模型。本文首先將軟件導(dǎo)出模型簡化并去除面部網(wǎng)格后的模型和標(biāo)準(zhǔn)Candide-3模型結(jié)合在一起,合成一個(gè)通用的模型。然后,利用Bezier曲線模擬眼瞼的內(nèi)外邊緣和上眼瞼溝實(shí)現(xiàn)眼瞼的重建,同時(shí)利用兩個(gè)半徑不同的球體相結(jié)合的方法完成眼球模型的建立,并用四角面片模擬牙齒,就可以得到一個(gè)完整的虛擬人頭部模型。接著,利用從輸入的單幅正面人臉照片上提取的特征點(diǎn)信息對(duì)模型面部的特征點(diǎn)、面部非特征點(diǎn)以及后腦勺的點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,得到一個(gè)和輸入照片的人臉相匹配的特定頭部模型,利用不同的方法對(duì)不同的模塊貼紋理,就可以得到一個(gè)真實(shí)的頭部模型。最后,利用人臉動(dòng)作單元對(duì)頭部模型面部和表情合成相關(guān)的頂點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,合成面部真實(shí)感的表情動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,建立的頭部模型能夠給人很強(qiáng)的真實(shí)感,且模型容易控制,基于該模型合成的虛擬人面部動(dòng)畫比較真實(shí)。
[Abstract]:With the rapid development of virtual reality technology, computer graphics technology and computer vision technology, 3D virtual human has gradually developed into a new subject and attracted more and more people to engage in related research.Because human facial expressions and emotions are very rich, the research of 3D virtual human head has become a hot topic.The research of 3D virtual human head not only has great research value, but also has a broad application prospect, such as medical cosmetic surgery, e-commerce, video teaching, game development and other fields can always see its figure.In the research, people often use 3D scanner or modeling software to build the head model, but there are some problems in these methods, the most important thing is that the data is too large to be easily controlled.Therefore, it is the focus of this paper to establish a head model which has less data volume and can express the head structure completely and is easy to control at the same time.With the increase of researchers and the accumulation of related work, many different head models have emerged. These models are either imperfect in structure or too complex to be easily controlled.In order to solve this problem, this paper will establish a structural integrity model which can express the features of the head.In this paper, the software derived model is simplified, and the model after removing the facial mesh is combined with the standard Candide-3 model to synthesize a general model.Then Bezier curve was used to simulate the inner and outer edges of the eyelid and the upper eyelid sulcus to reconstruct the eyelid. At the same time, the eye model was established by combining two spheres with different radii, and the teeth were simulated by the quadrangular slices.A complete virtual human head model can be obtained.Then, the feature points of the face, the non-feature points of the face and the points in the back of the head are adjusted using the feature points information extracted from the input single frontal face image, and a specific head model matching the face of the input photo is obtained.Using different methods to paste texture to different modules, we can get a real head model.Finally, the facial action unit is used to adjust the vertex coordinates of facial and facial expression synthesis to synthesize facial realistic facial animation.The experimental results show that the established head model can give a strong sense of reality, and the model is easy to control, and the virtual human facial animation based on the model is more realistic.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1748556