一种新的单张照片三维人脸重建方法

针对利用反向传播神经网络实现单张照片三维人脸重建方法中速度慢、精度低的缺点,提出了一种改进反向传播神经网络,该方法通过引入混沌变异思想有效解决了APSO算法中的早熟问题,然后以此APSO算法取代传统反向传播神经网络的梯度下降算法,通过对基于传统反向传播神经网络和改进反向传播神经网络的单张照片三维人脸重建方法对比实验,结果表明,采用改进后的反向传播神经网络算法实现的单张照片三维人脸重建,重建的三维人脸更加逼真,并且模型重建的效率和精度也得到了明显提高,重建的时间也大大减少.     

基于多视角图像的三维人脸重建

多视角图像三维信息重建一直是计算机视觉领域的研究难点,通常需要多摄像机多角度同时拍摄,才能够恢复物体的点云数据。本文提出了一种基于SIFT特征的三维拼接方法 ,可以实现非标定拼接。该方法计算特征向量之间的欧氏距离,通过比较最小距离与次小距离之比来进行匹配。实验结果表明本方法基本能够描述物体的真实轮廓,但点云数据精度仍有待提高。     

一种自动鲁棒的三维人脸重建方法

三维人脸模型已经广泛应用到视频电话、视频会议、影视制作、电脑游戏、人脸识别等多个领域。目前三维人脸建模一般使用多幅图像，且要求表情中性。本文提出了基于正、侧面任意表情三维人脸重建方法。首先对二维图像中的人脸进行特征提取，然后基于三维人脸统计模型，通过缩放、平移、旋转等方法，及全局和局部匹配，获得特定的三维人脸。基于二维图像中的人脸纹理信息，通过纹理映射，获得完整的三维人脸。通过对大量实际二维人脸图像的三维人脸重建，证实了该方法的有效性和鲁棒性。     

一种基于三角形面片模型的二维纹理贴图方法

对三维几何模型进行纹理贴图,是三维建模软件开发的一项重要内容。本文给出了一种基于三角面片模型的二维纹理贴图算法,该算法允许用户选择模型的贴图范围,自动生成模型的纹理坐标。试验表明,算法是可行的。     

基于单幅正面照片的三维人脸重建方法

三维人脸重建算法需要多张照片实现重建且重建效率低下。针对上述问题,提出一种利用单幅正面照片重建三维人脸的方法。采用薄板样条函数对数据库中的三维人脸确立点对点的对应关系,建立平均三维人脸模型,利用LMA算法优化形状系数以恢复其三维形状,人脸颜色纹理信息可通过垂直投影得到。实验结果表明,利用该方法重建得到的三维人脸逼真且时间效率高。     

一种个性化人脸三维建模方法

描述了一种特定人的人脸三维建模方法,该方法用该人的正面及侧面人脸两张照片,通过选择关键特征点,在基本人脸模型基础上,经过变形,得到特定人脸三维网格模型。再经纹理匹配,获得特定人的三维人脸模型。该方法已在微型计算机上进行了模拟,并成功地获得酷似真人的人脸三维模型。     

一种基于会聚式体视模型的三维表面重建方法

本文在推导并简化会聚式体视模型视差公式的基础上,基于充分的生理依据,选取多尺度高斯微分滤波器滤波向量为匹配元,采用随机松弛方法的思想,设计了一个分层优化三维重建算法。算法利用双向匹配发现存在不利因素区域,随后对目标函数各项合理加权,从而改善了在该区域的重建效果。该算法能有效地直接产生密集的视差场,经实验验取得了良好的效果。     

一种有效的大面积图像修复方法*

现有的图像修复技术只能修复图像上细小的划痕,而单一地使用纹理合成可能会产生明显的错误结果。由此提出了一种新算法,结合现有的图像修复和纹理合成技术的优势,弥补了单独使用它们的不足,可以有效地对图像中较大区域的破损进行修复。     

基于形变模型的多视图三维人脸重建

本文提出了基于形变模型的多视图三维人脸重建方法,将人脸形变模型与同一人脸在不同视点下的多幅图像进行匹配,从而重建出具有较强真实感的三维人脸模型。本文将对基于形变模型的多视图三维人脸重建方法进行详细的阐述,并把实验结果与单视图重建出的三维人脸模型进行了对比,从而体现出多视图重建的优势所在。     

一种基于自适应块拼接的纹理合成方法

纹理合成是当前计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。本文在MRF模型和已有块拼接技术的基础上提出了一种自适应块拼接算法,该方法在全局最优的前提下进行不同大小纹理块的拼接,并使图像中的像素带有与视觉相关的权值,不仅在保证合成速度的同 时得到了更好的合成效果,而且从理论上统一了逐点合成和逐块合成两种基本方法。     

基于图像的三维光照效果的动态重现

传统图像纹理可以给虚拟物体增加丰富的细节,但由于纹理是在特定光照条件下获取的照片,当虚拟光照条件变化时,纹理细节缺少随之动态变化的真实感。凹凸纹理通过扰动法向量可以实现细节的基本阴影变化,但生成一张真实照片的凹凸纹理是困难的。文中介绍了BRDF和BTF的概念和理论,提出了一种基于图像的适用于漫反射物体表面细节动态重现的方法,可以使映射后的纹理在不同虚拟光照条件下呈现动态变化的效果。     

基于DirectX的3D游戏引擎研究与实现

游戏引擎在游戏开发中起着至关重要的作用,如同汽车发动机在汽车制造中的作用一样。一款性能优越兼容性强的汽车发动机不仅可以极大提升一辆汽车性能,而且可以极其方便的用于组装生产其它汽车。同样一款好的游戏都有一款强大的游戏引擎作支撑,游戏引擎是游戏开发中最核心最重要的部分,其具有很强的重用性、独立性、通用性。     

Method of direct texture synthesis on arbitrary surfaces

A direct texture synthesis method on arbitrary surfaces is proposed in this paper. The idea is to recursively map triangles on surface to texture space until the surface is completely mapped. First, the surface is simplified and a tangential vector field is created over the simplified mesh. Then, mapping process searches for the most optimal texture coordinates in texture sample for each triangle, and the textures of neighboring triangles are blended on the mesh. All synthesized texture triangles are compressed to an atlas. Finally, the simplified mesh is subdivided to approach the initial surface. The algorithm has several advantages over former methods: it synthesizes texture on surface without local parameterization; it does not need partitioning surface to patches; and it does not need a particular texture sample. The results demonstrate that the new algorithm is applicable to a wide variety of texture samples and any triangulated surfaces.     

匹配图像与3维模型特征点的真实感3维头重建

提出并实现一种基于两张正交图像和一个标准3维头模型,并利用2D图像特征点和3D模型特征点的匹配进行3维头模型重建的算法。首先,进行面部区域和头发区域的分割,利用色彩传递对输入图像进行颜色处理。对正面图像利用改进后的ASM（主动形状模型）模型进行特征点定位。改进局部最大曲率跟踪(LMCT)方法,更为鲁棒的定位了侧面特征点。在匹配图像特征点与标准3维头上预先定义的特征点的基础上,利用径向基函数进行标准头形变,获得特定人的3维头部形状模型。采用重建好的3维头作为桥梁,自动匹配输入图像,进行无缝纹理融合。最后,将所得纹理映射到形状模型上,获得对应输入图像的特定真实感3维头模型。     

基于独立三视图的图像序列三维重建

针对图像序列的高效、稳定三维重建问题,提出一种基于独立三视图的三维重建方法.首先以三视图为重建单元,叠加三视图约束,实现基础矩阵的鲁棒性计算,然后通过三角测量恢复得到三视图对应的三维场景局部三维点云.对于三视图的稳定三维点云刚体结构,通过求解相邻三视图间转换参数,将整个图像序列的三维点云统一到同一空间坐标系,实现完整图像序列的三维点云重建.实验表明,所提出算法计算简单、效率高,并且不产生误差累积,重投影误差在1个像素左右,实现建模所需可靠三维点云数据的快速生成.     

纹理映射与光照处理关系研究及应用

纹理映射和光照处理在实际应用中往往被分别计算结果。而在定光源模型下,基于仿射变换的纹理映射和Gouraud明暗处理以及Phong明暗处理在原理上却是一致的。光照处理可以使用纹理映射的方法实现,而且这种方式能更方便地将纹理映射、光照处理以及基于干扰函数的凸凹映射以纹理融合的方式合并为一次纹理映射,从而能加快计算速度。文中提出一种纹理映射与光照模型综合处理方法,该方法在不使用任何图形支持库下,而用软引擎实现真实感三维地貌显示系统,取得了理想的效果。     

三维视觉测量技术中的双目纹理映射技术

设计了基于双目摄像机的三维纹理映射系统,单色和彩色摄像机分别负责三维坐标和颜色信息的采集;建立了双目摄像机的像素匹配模型,并设计了简单的标定方法,确定模型中的内部和结构参数,建立高精度的像素对应关系,配合实现三维数据的纹理映射。还对双目纹理映射方法的测量过程进行了详细描述。经过实验验证,该方法不仅简单易用,还具有高于0.1个像素的匹配精度。     

基于仿射变换和线性回归的3D人脸姿态估计方法

提出了一种由仿射变换关系到线性回归的3D人脸空间姿态估计方法。即跟踪到人脸特征点后,根据仿射变换关系得到人脸姿态的粗估计值,以这个粗估计值作为人脸姿态的初始值,再通过线性回归迭代求得人脸姿态的精确值。实验结果表明,该方法在较大的姿态变化范围内,具有良好的估计精确度和鲁棒性。     

面向手持式3维扫描设备的本征纹理重建

目的 针对目前手持式3维扫描设备生成的模型纹理分辨率不够,且部分区域存在高光、阴影及明暗变化等问题,提出一种基于多幅实拍照片的纹理重建方法。方法 首先使用基于特征匹配的方法将照片图像与几何模型进行配准;其次根据重建纹理大小,采用特殊编码方式的位置纹理建立照片像素到纹理像素直接且精确的对应关系;然后根据多幅使用闪光灯作为光源拍摄的照片,通过位置纹理建立联立方程,求解漫反射分量;最后采用改进的基于混合权重的融合方法对求解的漫反射分量进行纹理融合。结果 使用本文方法对3个实验模型进行本征纹理重建,与3维扫描设备生成纹理和直接用照片生成纹理相比,该方法操作简单、使用方便,可获得高度清晰的,不含高光和明暗效果的本征纹理图像。结论 实验结果表明,重建纹理质量在分辨率、色彩还原性及一致性方面明显优于原有纹理,且该方法具有很高的精确性和鲁棒性,可满足高质量的纹理重建需求。     

基于单视频图像序列的人体三维姿态重建

提出了至少存在一个深度值已知点的约束条件下,基于单视频图像序列重建人体三维姿态的方法.利用已知间距的平面点阵来标定获得摄像机参数,在透视投影模型下,根据单视频图像序列中人体关节点的二维数据,重建其三维信息.并将人体运动序列按照运动突变点划分为若干子序列,有效消除了二义性的干扰,较为精确的实现了人体三维姿态的重建.给出了该方法的实验过程及计算结果,验证了该算法的可行性和精度.