基于圖片的人像產(chǎn)品三維建模支持系統(tǒng)及運(yùn)行模式研究.pdf

1、21世紀(jì)是追求個(gè)性化和多樣化的時(shí)代，產(chǎn)品制造企業(yè)只有不斷地開發(fā)各種個(gè)性化產(chǎn)品，才能滿足人們不斷增長的個(gè)性化需求，進(jìn)而贏得企業(yè)生存和發(fā)展。一類與人像有關(guān)的，極具個(gè)性化特色的三維人像產(chǎn)品隨之產(chǎn)生，越來越多地受到人們的青睞，并且正逐步形成一個(gè)潛在的新興產(chǎn)業(yè)。
　　 如何快速、有效地建立起相似度很高的三維人像模型成為當(dāng)前個(gè)性化人像產(chǎn)品制造行業(yè)亟待解決的重要問題之一。目前人像三維建模最重要的手段之一就是基于圖片的建模，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于影視

2、廣告、游戲、人物動(dòng)畫等虛擬場景中?，F(xiàn)有的人像三維建模系統(tǒng)所建立的模型往往在特征點(diǎn)處有著較高的重構(gòu)精度，但是在非特征區(qū)域和特征線處誤差較大。以此建立的人像模型去除紋理特征以后，逼真度常常較低，并不能滿足人像產(chǎn)品開發(fā)的需求。因此，有必要開發(fā)一個(gè)能有效提高模型逼真度的個(gè)性化人像產(chǎn)品三維建模系統(tǒng)。
　　 本文結(jié)合個(gè)性化真人工藝品開發(fā)的研究項(xiàng)目，主要圍繞基于圖片的人像產(chǎn)品三維建模支持系統(tǒng)展開研究。研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　

3、 首先，研究了人像產(chǎn)品三維建模系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。通過分析現(xiàn)有人像產(chǎn)品三維建模系統(tǒng)的不足，提出一種包括基于照片的通用人臉模型宏觀變形和基于曲面編輯技術(shù)的人像模型局部優(yōu)化兩階段變形的人像三維建模方法；詳細(xì)分析了基于兩階段變形的人像產(chǎn)品三維建模方法流程；在此基礎(chǔ)上，建立了基于兩階段變形的人像三維建模支持系統(tǒng)框架體系結(jié)構(gòu)。
　　 其次，研究了人像產(chǎn)品三維建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行人像建模系統(tǒng)需求分析和可行性分析的基礎(chǔ)上，建立起基于

4、OpenGL的MFC應(yīng)用程序框架；采用MFC框架技術(shù)建立起人像三維建模系統(tǒng)的窗口結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)界面；并對(duì)人像三維建模系統(tǒng)的功能模塊做出總體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究了顯示控制模塊和模型編輯模塊兩個(gè)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)。其中模型編輯模塊主要包括：基于點(diǎn)約束的曲面自由變形、基于線約束的曲面自由變形、基于點(diǎn)約束的等距偏移變形、網(wǎng)格曲面光順變形和網(wǎng)格曲面細(xì)分變形。
　　 然后，研究了基于圖片的人像產(chǎn)品三維建模運(yùn)行模式。通過詳細(xì)分析基于圖片的人像產(chǎn)品

5、三維建模的特點(diǎn)和存在的問題，提出了基于客戶參與、基于藝術(shù)評(píng)審人員參與和面向數(shù)控加工的全員集成參與的三種人像產(chǎn)品建模解決方案；結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，建立起基于圖片的人像產(chǎn)品三維建模運(yùn)行模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并分析了其信息交互與集成模式以及詳細(xì)業(yè)務(wù)流程。
　　 最后，將根據(jù)基于兩階段變形的人像三維建模方法開發(fā)的人像建模系統(tǒng)應(yīng)用到個(gè)性化真人工藝品建模過程中，給出了基于圖片的人像產(chǎn)品建模應(yīng)用案例，并驗(yàn)證了該基于圖片的人像產(chǎn)品建模運(yùn)