面向三维打印的特征驱动轮廓线编辑方法

当用户评估完三维打印模型而需要修改时,目前的编辑技术需要返回原始三维模型进行修改再重新分层,效率低、易出错且编辑不直观.为此,提出面向三维打印的模型编辑方法,即用户直接编辑分层模型的轮廓线,可见即可得,其核心是特征保持的轮廓线编辑技术.首先,将每一条轮廓线分割为特征点和特征段;每个特征点具有特征保持和位移传播的功能,特征保持允许用户自由选择是否保留特征点的角度值,而位移传播则确定了编辑操作的影响范围;两者共同定义了特征点和特征段的编辑模式.然后,根据轮廓线的所有特征及其邻接关系构建一个闭合的特征链图,并结合拉普拉斯坐标的保特征性质让编辑操作在相同层和不同层内的轮廓线上传播.实验结果表明,该方法能够有效地提高面向三维打印的模型编辑效率.     

三维人体的草绘建模方法

提出了一种三维人体的草绘建模方法,允许用户分层次绘制人体骨架线和轮廓线草图,并快速生成三维人体模型.该方法的特征主要表现在两个方面:首先,采用层次化的人体截面模板进行形变,并使用基于距离的描述子在人体模板库中检索最符合用户绘制的模板,使结果模型更能体现人体草图特性;其次,采用参数驱动的三维人体模型生成方法,将草图轮廓特征与模板轮廓进行对应并计算三维形变参数,最后对人体模板进行形变生成三维人体模型.实验结果表明,该方法能够快速构建符合用户绘制意图的三维人体模型.     

双活动轮廓模型*

针对形变模型方法存在压力太大活动轮廓容易从弱边界处溢出,压力太小则不能推动活动轮廓移动的压力项选择,提出基于双活动轮廓的形变模型。该模型建立内外活动轮廓的对应和约束,根据约束控制内外活动轮廓的演化;并可捕捉凹陷区域边界,且通过内外活动轮廓界定出弱边界区域。     

基于特征点加细的多分辨率人脸形变模型及人脸建模

提出基于特征点加细的原型三维人脸对应方法建立多分辨人脸形变模型,并根据该形变模型的特点使用多分辨模型匹配方法由单张正面人脸图像进行三维人脸建模。该方法以人脸模型上的眼、眉、口、鼻等主要几何特征为基准点标注基础网格,然后通过加细特征点网格完成原型人脸之间的对应,进而建立多分辨率的形变模型;根据形变模型的构造特点,把待匹配图像按照与模型相同方式进行加细,然后进行多分辨的人脸模型匹配。实验结果表明,新的对应算法可以有效地实现原型三维人脸之间的对应,能够克服传统的光流对应算法对应效果差,算法精度低的缺陷,提高形变模型的精度。新的匹配算法不仅能够加速模型的匹配速度,而且可提高模型匹配的效率和精度,缩短模型匹配的时间。     

图像驱动的三维人脸自动生成与编辑算法

针对图像驱动的三维人脸建模这个计算机图形学中的研究热点问题,提出一种采用三维人脸形变模型的三维人脸自动生成与编辑算法.首先建立三维人脸形变模型,由三维人脸数据库统计学习得到线性混合人脸模型,用一个低维的参数向量来描述一个人脸;然后通过人脸检测、人脸对齐、边缘提取等方法从人脸图像中提取人脸的特征,根据这些特征实现三维人脸形变模型与图像的匹配,重建出与图像对应的三维人脸模型;最后,通过改变参数向量的值实现人脸的编辑.对5个输入人脸照片进行了三维人脸模型重建和编辑并且将重建的人脸模型和真实人脸模型进行了对比,实验结果表明,该算法可实现真实化的人脸重建效果.     

多尺度空间的自动形状模型的构造算法

提出一种基于多尺度的轮廓模型自动构造算法，可归纳出有形变的物体的轮廓结构．对于噪声及形变程度差异较大的轮廓，首先用多尺度的方法将轮廓分段匹配，根据每段曲线上的噪声和形变程度选择合适的滤波尺度；然后对由轮廓匹配得到的曲线段的对应关系进行归纳调整，得到它们的通用结构模型．该算法适用于对一类具有相同结构但局部存在不同程度噪声和形变的闭合轮廓建立模型，将其用在行人轮廓的建模上取得了较好的效果．     

基于特征点的三维人脸形变模型

针对传统三维人脸形变模型效率低的不足,提出了一个基于特征点的线性人脸形变模型.首先,提出一种基于平面模板的对应方法,自动地实现了三维人脸的稠密点对应,建立了人脸线性模型.然后,提出一个基于动态成分的线性形变模型,选择与目标人脸最相关的主成分作为形变模型的基空间.最后,采用一个全局与局部双重形变框架来完成人脸形状建模.实验结果表明,该方法能够获得较好的建模精度,可以通过真实照片上的少量特征点生成逼真的三维人脸模型.     

一种女书手写字符规范字形自动生成方法

中国女书是具有鲜明民族特色的文字,目前国内还没有公认的女书规范字库。针对手写体文字规范化字体生成过程多采用人工修正方式、效率低下的现状,该文设计了一种女书手写字符规范字自动生成方法。基于手写文字样本,提取其单像素骨架,并结合字符轮廓信息进行骨架畸变点校正;然后提取骨架特征点和笔段,根据笔段连通性和交角情况建立笔段关联矩阵;基于笔段关联矩阵由笔段恢复笔画,获取笔画路径关键点序列;最后基于三次Bezier曲线重绘字符笔画并均匀加粗,形成笔画粗细一致、平滑无毛刺、无畸变的规范字体。实验结果表明,该方法自动便捷,效果良好,效率优于人工方式,经改进后可以推广到其他手写字符的规范化过程。     

采用平面-空间颜色局部一致性的点云模型描述

为了避免在建模过程中对动态模型进行网格化处理和纹理映射,获得较高的建模速度及良好的模型外观,提出一种基于点云模型的动态物体模型重建方法.通过分水岭分割原理进行图像分割并提取分水岭轮廓;然后采用剪影轮廓序列建模方法重建物体的稀疏点云模型;最后根据平面-空间颜色局部一致性原理扩充模型,获得稠密点云模型.实验结果表明,该方法能够快速生成紧致性描述且具有外观表象的三维模型.     

动漫设计"无纸化"的一种三维解决思路

为解决计算机不能自动绘制动漫角色在翻转动作中身体的形变问题,提出一种基于三维轮廓提取的方法.在分析人物模型的基础上,重新计算皮肤网格顶点的新位置,然后对皮肤的网格模型进行轮廓提取,最后将提取的轮廓以二维矢量的方式存储起来,作为动漫角色.