基于MPEG-4的三维人脸动画

具有真实感的三维人脸动画是计算机图形学研究的一个重要分支,有着广泛的应用领域。如何在三维人脸模型上实时地模拟人脸的运动,产生具有真实感的人脸表情和动作,是其中的一个难点。该文在MPEG-4的三维人脸动画原理的基础上提出一种新的基于MPEG-4的、适宜于任意拓扑结构模型的三维人脸动画实现方法。该方法能够在FAP帧的驱动下实现真实感较强的三维人脸动画。     

基于MPEG-4的三维人脸动画系统

为了解决基于模型编码的新一代多媒体压缩标准中的MPEG-4人脸动画技术,引入了一个MPEG-4三维人脸动画系统.首先用3D Scanner获取的主体对象的深度信息和纹理信息特定化通用网格模型;然后采用参数模型和肌肉模型相结合的方法控制模型网格点的变化,生成人脸动画;同时引入人脸功能区的划分并定义了人脸动画表.实验表明:此方法可以在FAP (facial animation parameter)流的驱动下生成理想的三维人脸动画.     

基于二维人脸图像的三维建模研究

针对目前三维人脸建模方法存在的不足,在分析了网格重采样方法的基础上,提出了一种改进的基于模板的网格重采样方法.首先对人脸的重要特征点大致定位,自动将人脸划分为36个分块,初步建立三维人脸间的对应关系;然后使用重采样的方法,得到具有规则拓扑结构的人脸特征点,建立较为精细的中性人脸模型.经实验证明,该方法能够在较短时间内实现对中性三维人脸的建模,同时对高维模型进行了网格简化.     

基于重采样的三维人脸样本扩充

为了对现有三维人脸数据库的数据规模和数据覆盖范围进行扩充,提出一种基于样本重采样的三维人脸样本扩充算法.该方法首先根据面部器官的分布规律对人脸样本进行区域划分,并获得关于各个器官的样本集;然后通过从各个器官样本集中选择器官并重组的方式来获取新的三维人脸样本,为了保证新器官之间的无缝融合,提出了基于薄板样条函数(thin-plate-spline,TPS)的几何信息缝合方法和基于微分算子的纹理缝合方法.实验结果表明:本文提出的样本扩充方法能对现有三维人脸数据库进行扩充;扩充后的样本集可以提高算法的效果.     

基于MPEG-4的人脸表情动画

为了减少人脸表情动画中奇异的变形,提出了一种用人脸表情库来实现人脸表情动画的方法。这种方法利用人脸表情库中模型的先验知识来约束模型变形,有效地防止了奇异变形的产生。该方法首先对照MPEG-4中定义的人脸定义参数(FDP)选取一些特征点,然后根据人脸动画参数(FAP)来计算这些特征点的位移,最后由人脸表情库实时地组合出新的人脸表情。     

浅谈人脸建模与动画技术

对人脸建模与动画的概念、基本技术与实现思路进行分类总结,分析各种技术的特点与缺点,对人脸动画的发展过程进行全面的认识,并描述一种人脸建模特定化的一般过程。     

基于形变模型的人脸建模及其应用综述

形变模型(morphable model)是近几年提出的人脸建模新方法。基于若干原型人脸的知识,该方法实现了真实感三维人脸的自动建模,并在图像分析、人脸识别、表情动画等方面的应用中取得了良好效果。回顾了基于形变模型的人脸建模的研究概况、基本原理及应用情况,并对形变模型的进一步应用和发展进行了展望。     

基于MPEG-4的融合多元素的三维人脸动画合成方法

为了实时合成真实感的可视语音,提出了一种融合口型、表情等多种运动元素的三维人脸动画合成方法.以MPEG-4人脸动画标准为基础,建立了汉语音节口型库和人脸基本表情库,通过在人脸动画参数上对共同影响面部运动的多种元素进行加权融合,合成出最终的动画序列.实验结果表明,该方法有效融合了面部运动的多种元素,同时具有真实感和实时性的优点.     

基于聚类建模的三维人脸识别技术研究

由于信息采集困难、环境条件约束、实现方式和手段不足等原因,三维人脸识别技术还很不成熟.为此提出将聚类技术应用到三维人脸建模过程中来提高建模的效果和效率.首先定义了三维人脸相似性,提出了圆锥曲线相似性定义方法.其次基于三维人脸聚类建模提出了人脸识别系统的新框架,设计了与新系统对应的识别策略.实验证明,基于聚类建模的人脸识别系统在进行人脸识别时所用的时间远远少于采用传统形变模型的方法所用的时间,而且对人脸样本的数量不敏感.     

一种兼容于MPEG-4的三维人脸动画

为了生成真实感的三维人脸动画,提出了一种新的兼容于MPEG-4的人脸动画方法.采用基于均匀网格重采样和网格简化相结合的方法对齐原型三维人脸,并在三维模型上定位FDP和FAP控制点,建立兼容于MPEG-4的人脸动画模型,根据已知的人脸动画定义表构建适合于该方法提出的三维模型的人脸动画定义表.实验结果表明,该人脸动画方法可根据一幅给定的人脸图像自动重建特定人的三维人脸,并根据FAP参数序列驱动模型,生成真实感较好的人脸动画图像.     

基于Web3D的Cuh3D的应用与实践

阐述了Cult3D的发展及特点，并给出了Cult3D在现代网络中的具体应用实例。     

基于UG的双摆线钢球减速器的三维建模技术

介绍了双摆线钢球减速器的工作原理,简要叙述了减速器的设计方法和计算步骤,详细介绍了利用UG对减速器的摆线盘进行三维建模的方法,提出了一种复合齿形摆线盘设计和实体模型构造的方法,为摆线盘的三维模型设计提供了一种新思路.     

基于AutoCAD平台三维可视化规则几何形体磁场反演

可视化技术是用于显示描述和理解地下和地面诸多地质现象的一种技术,广泛应用于地质与地球物理解释。本文介绍了一种基于AutoCAD中VBA平台的规则几何形体重磁场反演技术。该方法通过在三维空间里调整模型参数来使得模型理论磁场值与观测值达到拟合,是一种实用性较强的方法。     

3D动画技术在CAI中的应用探讨

研究3D动画技术在CAI中的应用,论述3D studio方法与步骤,列举实例阐明3D动画技术的应用对推广CAI的开展具有一定作用。     

喷射泵基于OpenGL的三维动态模拟

介绍了一种喷射泵三维动态模拟技术的实现方法和OpenGL和C^ Builder中的使用方法，着重阐述喷射泵复杂模型的建立和三维动画的实现等3D动态模拟的关键技术。     

大地电磁三维模型的一维二维反演近似问题研究

设计了一个简单的三维模型———均匀半空间的三维低阻异常体模型。采用51×51×38的网格计算得到了33.333Hz至0.0071Hz之间共34个频率的三维正演响应。选取其中5条具有代表性的测线,比较了不同测线上自适应正则化(ARIA)一维反演结果和非线性共轭梯度法(NLCG)二维反演结果相互之间及其与原三维理论模型之间的异同,研究大地电磁三维模型的一维、二维反演的近似情况。发现:对于三维模型响应,一维、二维反演都能得到反映模型真实信息的结果,但二维模型对三维模型的近似程度比一维模型要高得多;在二维模型反演中,采用TM模式更易得到真实的模型信息。研究中,采用蒲兴华等(1994)开发的MT三维正演程序进行正演计算,采用“大地电磁数据管理器(MTDATAMNG)”软件进行数据处理和一维、二维反演。     

井地直流电法三维数值模拟及异常规律研究

在直流电法基本微分方程的基础上,采用有限差分法进行井地电法三维数值模拟研究。通过均匀二层介质中的数值模拟解与之对应的解析解对比,表明数值井地直流电法三维数值模拟计算方法是正确的。与以往井地直流电数值模拟不同,在数值模拟中对金属套管和井液进行了充填,这样就考虑了金属套管和井液对数值模拟结果的影响。通过模拟井中供电,改变地下的低阻体的埋深、尺寸、厚度、与围岩的电性差异以及利用重力勘探中位场异常处理技术,总结出了一些基本的异常规律。井地直流电法三维数值模拟,为井地直流电三维反演奠定了基础。     

基于3ds Max软件的机织物结构三维建模研究

开发了基于3ds Max软件建立机织物结构三维模型的方法,并实现了平纹、斜纹、缎纹等典型机织物组织结构的三维建模.根据机织物结构相理论,确定了表达经纬纱轴线状态的空间曲线,结合3ds Max软件的截面放样技术实现了纱线的建模.按照经纬纱交织规律,建立了机织物结构的三维模型.研究表明,3ds Max软件具有操作简单、三维建模功能丰富的特点,是进行机织物结构立体表现及研究机织物纱线空间位置关系的有效工具.     

基于SolidWorks的三维模型参数化设计研究

阐述了在三维CAD系统中实现三维模型参数化设计的方法，介绍了自上而下和自下而上、建立三维模型库以及开发寄生式系统3种参数化设计方法，并且对SolidWorks软件的优缺点进行了讨论。     

地质灾害勘察数据在三维GIS中的表达方法研究

多样的勘察手段从多个方面对地质灾害体进行厂揭露和记录,提供了丰富的数据资料,基于这些数据建立合理的地质模型是在三维GIS中表现地质灾害体的重要基础。本文以面向对象分析方法对地质灾害勘察中获取的数据及成果进行抽象分类．对不同的数据类型建立相应的地质模型进行表达,并结合实例进行了验证,取得了预期的效果。