一种基于人体测量学的三维人体快速建模方法研究与实现

常用的个性化三维人体建模方法存在数据量大,处理过程复杂,不适合Web应用的不足,该文提出一种新的快速进行三维人体建模的方法,该方法根据人体测量学和人体解剖学原理,结合人体表面特征点和特征线分布规律,应用超椭圆仿真人体各截面、采用层次参数驱动设计思想,实现快速创建个性化三维人体模型。该方法具有满足实时要求、交互参数少,易于控制,误差小、模型真实感强等优点,并可以准确地提供骨骼关节点和人体特征点．适于三维仿真形象动态设计、人体运动模拟和虚拟服装试衣等多种应用。     

一种基于人体测量学的三维人体快速建模方法研究与实现

常用的个性化三维人体建模方法存在数据量大,处理过程复杂,不适合Web应用的不足,该文提出一种新的快速进行三维人体建模的方法,该方法根据人体测量学和人体解剖学原理,结合人体表面特征点和特征线分布规律,应用超椭圆仿真人体各截面、采用层次参数驱动设计思想,实现快速创建个性化三维人体模型。该方法具有满足实时要求、交互参数少,易于控制,误差小、模型真实感强等优点,并可以准确地提供骨骼关节点和人体特征点,适于三维仿真形象动态设计、人体运动模拟和虚拟服装试衣等多种应用。     

人体几何建模方法综述

人体建模是计算机图形学与计算机视觉领域的重要研究课题,而人体几何建模则是人体建模的基础。人体几何建模技术发展至今,已经出现了大量的实现方法。回顾和总结了人体几何建模领域一些最新的研究成果,将其分为直接建模方法、2D图片识别方法、模板匹配方法、统计综合建模4大类,并且对人体几何建模方法的未来发展趋势进行了展望。     

草绘3维人体建模的模板形变方法

目的 采用草绘交互方式直接构造3维人体模型是当前人体建模研究的重要课题之一.提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法.方法 针对输入的草图,首先,采用关节点定位方法获取草图中的人体关节点,根据人体结构学约束识别人体骨架结构,通过解析人体轮廓草图获取人体草图特征;其次,通过骨架模板和外观轮廓模板形变,将草图特征映射到3维人体模型,实现3维人体建模.结果 草图解析方法能有效提取草图特征,通过模板形变方法生成3维人体模型,并在模型上保持草图特征;能适应不同用户的绘制习惯,且生成的3维人体模型可用于人体动画设计.结论 提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法,支持用户采用草绘方式进行3维人体模型设计,方法具有良好的用户适应性,对3维动画创作具有重要意义.     

肌肉建模：一种基于人体解剖学的建模工具

自图形学创立以来，人体建模已成为计算机图形学的热点研究方向。但由于人体的复杂性，至今仍没有一个完备的人体生物学模型，人体的建模仍是一个充满活力的研究领域。本文采用传统的多层次建模方法进行人体的建模和变形。本文人体模型基于解剖学原理划分为三个层次：骨架，肌肉和     

基于RGB-D图像特征的人体行为识别

针对现有的多模态特征融合方法不能有效度量不同特征的贡献度的问题,文中提出基于RGB-深度(RGB-D)图像特征的人体动作识别方法.首先获取基于RGB模态信息的方向梯度直方图特征、基于深度图像模态信息的时空兴趣点特征和基于关节模态信息的人体关节点位置特征,分别表征人体动作.采用不同距离度量公式的最近邻分类器对这3种不同模态特征表示的预测样本进行集成决策分类.在公开数据集上的实验表明,文中方法具有简单、快速,高效的特点.     

一种基于模型的人体建模系统

提出了一种基于Pbser人体模型库模型的人体曲面建模和模型局部尺寸调节的方法,并以此为基础开发出了一套基于模型的人体建模系统。实验证明,该系统在得到令人满意的重建视觉效果的前提下,较已有的同类系统更加经济和高效。     

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.     

三维人体及服装建模方法分析与实现

本文在对各种三维建模技术进行了分析的基础上,提出了一套建立三维人体及服装模型的方法。运用Matlab进行了方法的具体实现,提高了建模效率和模型的可控性,为实现三维服装款式智能设计奠定基础。     

基于单台Kinect的高精度个性化人体建模方法

提出一种基于单台Kinect的高精度三 维人体建模方法。首先使用一台Kinect对人体头部进行扫描,以获取高精度的头部点云数据 ;其次,在保持头部精确度的基础上对所获取的点云数据进行采样预处理;最后利用层次化 的紧支撑径向基函数(CS-RBFs)将采样后的点云与已有的人体躯干进行拟合获得3D人体模型 。仿真结果表明,该方法能够提高人体模型的精确度并提高建模速度。     

适用于单目视频的无标记三维人体运动跟踪

在无标记人体运动跟踪过程中,由于被跟踪目标缺乏明显的特征以及背景复杂而使得跟踪到的人体运动姿态与真实值偏差较大,不能进行长序列视频跟踪.针对这一现象,提出一种基于形变外观模板匹配进行单目视频的三维人体运动跟踪算法,其中所用的人体外观模型由三维人体骨骼模型及二维纸板模型组成.首先根据人体骨骼比例约束采用逆运动学计算出关节旋转欧拉角;然后利用正向运动学求得纸板模型中像素在三维空间中的坐标,将这些像素根据摄像机成像模型投影到二维图像中得到形变外观模板;最后采用直方图匹配得到人体运动跟踪结果.实验结果表明,该算法对于一些复杂的长序列人体运动能够得到较为理想的跟踪结果,可应用于人机交互和动画制作等领域.     

RGB-D动态序列的人脸自然表情识别

区别于以二维静态图像为对象的传统人脸表情识别,提出一种针对RGB-D动态图像序列分析的人脸自然表情自动识别算法.首先针对预处理后的RGB-D表情图像序列提取四维时空纹理特征作为局部动态特征;再利用慢特征分析自动检测表情序列的峰值图像,并提取脸部三维几何模型为全局静态特征;最后结合动、静态特征,经主成分分析降维后输入条件随机场模型完成特征训练和表情识别.经由BU-4DFE人脸表情库验证表明,该算法不但比传统静态表情识别算法和其他动态算法具有优越性,而且能够针对自然展现的表情实现自动识别,为今后算法的实用化提供了可能.     

虚拟人骨骼结构的多刚体系统建模方法研究

提出了一种虚拟人骨骼结构的多刚体系统模型,可有效地克服DH表示法只能适用于单链结构的缺陷．首先通过合理的简化与假设,给出了一种16关节、39自由度的虚拟人简化模型;然后将该虚拟人模型抽象成为一个各肢体间通过机械转动铰相连的多刚体系统;最后引入树模型与低序体阵列来表达虚拟人的骨骼结构．分析结果表明,文中方法除能够自然地表达虚拟人的复杂分支结构外,还可以容易地实现虚拟人模型的任意分辨率扩展,并具备递归计算的优点,具有广泛的适用性。     

Seeing Human Weight from a Single RGB-D Image

Human weight estimation is useful in a variety of potential applications, e.g., targeted advertisement, entertainment scenarios and forensic science. However, estimating weight only from color cues is particularly challenging since these cues are quite sensitive to lighting and imaging conditions. In this article, we propose a novel weight estimator based on a single RGB-D image, which utilizes the visual color cues and depth information. Our main contributions are three-fold.First, we construct the W8-RGBD dataset including RGB-D images of different people with ground truth weight. Second,the novel sideview shape feature and the feature fusion model are proposed to facilitate weight estimation. Additionally, we consider gender as another important factor for human weight estimation. Third, we conduct comprehensive experiments using various regression models and feature fusion models on the new weight dataset, and encouraging results are obtained based on the proposed features and models.     

基于深度图像序列的虚拟人蒙皮动画算法

虚拟人的蒙皮动画是虚拟人建模领域中的一个重要问题,在影视制作、动画设计、虚拟现实等应用中有着重大的价值。对于虚拟人蒙皮动画的研究,核心问题是蒙皮参数的计算,而蒙皮计算的准确与否决定了动画效果的逼真与否。常用的方法是根据骨骼与皮肤的距离进行直接计算,但是该方法对于姿态具有很大的依赖性,且没有定量的衡量标准,准确度难以保证。本文提出一种基于深度图像序列进行蒙皮参数优化计算的方法,该方法根据不同姿态下深度图像序列,设计关于蒙皮参数和姿态参数的优化函数,将不同姿态下的变形结果进行综合考虑,通过交替优化蒙皮参数和姿态参数,直到目标函数收敛,输出蒙皮参数。实验结果表明,与其他方法相比,本文方法在视觉上有更好的动画效果,在误差对比上,本文方法误差更小。     

Dynamic Modeling of the Human Arm with Video-Based Experimental Analysis

The quantitative assessment of human joint torque capability has manyimportant applications. By means of a multibody approach, the authorsdescribed a formulation for 3D inverse dynamic analysis of a human armduring voluntary free movement. In particular, it is presented as a testcase where the kinematics of the arm is obtained by means of a video-based human motion analysis system.     

基于尺寸建立个性化人体模型的方法

近年来,人体模型定制已成为计算机图形学领域的重要研究课题之一。文中提出一种基于少量人体尺寸生成个性化人体模型的方法——分块优化法。首先,根据MPI人体扫描模型数据库获得人体外形形变参数与尺寸参数,采用线性相关分析方法实现由若干尺寸恢复完整人体尺寸集。其次,通过参数优化的线性回归方法分析各部位三维人体外形参数与二维尺寸数据之间的关系,并根据输入尺寸对人体模型进行进一步精调。实验表明,上述方法能够生成准确反映人体外形的人体模型。