探索人脸建模与真实感绘制方法研究及实现

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1、北京工业大学硕士学位论文人脸建模与真实感绘制方法研究及实现姓名：李丽岩申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：孔德慧20040501摘要人脸建模和绘制是计算机图形学中豹热点研究领域。对于图彤学领域的研究磐来说，蠢钛70年我夔器上第一令久羧合或系统爨臻瞄寒，其有真实惑教人黢绘制就一直怒～个富有挑战性并值得深入研究的课题，可被广泛的应用于计算机游戏、视频会议、人机接[j等领域。久验皮默豹表垂其有髓缁翡强基特捱，馕震麓攀绞理获骞

2、按零，窆或韵太黢皮肤不能重现这种高频的几何信息，因此在电影和游戏的特写镜头下缺乏真实感。本文在国内外真实感绘制领域的研究鏊础上，提出一种简单有效的方法来建立具鸯

3、高度卖实黪终天验三缝穰鳌，生藏具蠢这耱徽蕊臻枣鼋豹真实感人验模型，荠撬供了综合不同技术(计算机视觉、三维扫描、图像处理、纹理合成和几何纹理映射等三维图形学技术)的～种集成化方法。本文的研究工作主要包括人脸建模和绘翻嚣令部分。在久验建溪方嚣，绘窭了嚣季孛足悸壤嫠懿建立方法季羹模墼静处联过程，并对模型的特点进行了评价。在人脸绘制方谢，系统从三缎网格开始，利用具有照片缀精度的纹瑕潮为模型提供纹理特征，通过几何纹理映射技术，将几籍鹜兹舞苇倍慧获蔻受三绦凡俺穰鍪豹每一个三受琵片，稳弱且傍爱增船模型戆商频形状信息，提高了模趔的真实感。以本文算法为核心建立的真实感绘制系统，可广泛适用于其它网格模型。该系

4、统霹羁蠲不同静法囱霾秘不弱懿绞纛藤在足餐穰鬃表露添蕊各耱死俺彝绞瑾特征。具体地，首先将法向图映射到几何模型上，由于法向图中的每一个像索假都代表着法向量，上述的映射关系使干孽几何模型表蕊产生了像素级别的法向量；然后瘸竞矢爨对这些法两爨撬动并与{乍为蹶色纹理豹纹理图裰融会；最后褥裂其有表面特征的几何模型。实验证明此系统实现简单、运算速度快并且具有较好的效果。关键词真实感绘制：法向图；几何纹理映射；纹理合成矗BSTRAeTFacemodelingandrenderingisahotspotinthefieldofcomputergraphics．Sincethefirstsystemofhuma

5、nfacesynthesisproposedinseventies，realistichumanfacerenderinghasbeenasubjectwithgreatchallengeforresearchersincomputergraphicsfield，Thetechnologyhasfounditspositioninmanyappliedfields，likecomputergame，videoconference，human—computerinterfaceandSOon．Humanfaceskinhassubtlebumpthatisclearlyvisibleincl

6、ose—upshotinafilmoragame．Methodsoffacerenderingbasedonsimpletexture—mappingfailtoreconstructsuchhighfrequencydetails，makingthefacelooksnon—realistic．Inthispaper，wepresentasimpleeffectivemethodtorenderhighrealistic3Dmodels，whichisbasedonthepreviousworkinthefieldofrealisticrenderingandintegratesdiff

7、erenttechnologies，includingComputerVision，3DScanning，ImageProcessingandBumpMapping，etc．Thispapermainlyincludestwoparts，facemodelingandfacerenderingThepartoffacemodelingdealswithtwokindsofmodel，andalsopresentsthemethodforcapturingandprocessingmodels，andthenassessthesemodels．Inthepartoffacerendering

8、，itbegins晰m3Dmesh，usingphoto—realistictexturemaptoprovidetexturecharacter，itmappingsthedetailinformationofbumpmapontoeachtriangularpatchof3Dmodelthroughbumpmapping，Improvethemodel’Srealitywiththeadditionalhighfre