面向視頻的三維人頭模型驅(qū)動.pdf

1、三維模型驅(qū)動就是用表演者的動作來直接驅(qū)動虛擬模型的動作。它在表演動畫中是一項(xiàng)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，不僅可以使動畫或者游戲的制作更為快捷、方便，還可以使得到的模型動作更具靈活性、真實(shí)性。特別是人頭的模型驅(qū)動，由于它在模型定位、表情動畫等方面有著關(guān)鍵作用，所以是模型驅(qū)動中的一個熱點(diǎn)問題。而面向視頻的模型驅(qū)動方法，由于其成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在動畫制作領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。
　　 本文首先對面向視頻的運(yùn)動捕捉系統(tǒng)的研究背景和研究

2、意義進(jìn)行簡要的介紹，然后將整個系統(tǒng)分為跟蹤、模型和驅(qū)動三個部分進(jìn)行研究。在跟蹤部分，我們對現(xiàn)有的跟蹤算法進(jìn)行概述與分析，從中選擇CAMShift作為系統(tǒng)的跟蹤算法，并且我們對其做了以下幾點(diǎn)改進(jìn)：一是加入Adaboost人臉檢測使得算法能夠自動初始化，二是將計(jì)算的顏色直方圖由一維提升為二維使得算法不易受背景干擾，三是運(yùn)用人臉形態(tài)約束的方法來限制跟蹤到的人臉范圍。在模型部分，我們利用三維圖形開發(fā)工具OpenGL導(dǎo)入一個三維的人頭模型。最后在

3、驅(qū)動部分，由跟蹤算法所得到的目標(biāo)位置和尺寸的二維信息，將被轉(zhuǎn)化為該目標(biāo)在空間中的三維坐標(biāo)信息，然后我們用此信息來控制前面導(dǎo)入的三維模型。
　　 為了驗(yàn)證整個系統(tǒng)方案的可行性及有效性，我們按照上述的三個部分搭建了一個的人頭運(yùn)動捕捉系統(tǒng)。我們用的編程語言是C++，在跟蹤時用到了OpenCV，而在模型導(dǎo)入和控制時用到了OpenGL。實(shí)驗(yàn)證明，我們搭建的系統(tǒng)可以較為準(zhǔn)確地捕獲到人頭的大部分運(yùn)動，而且與傳統(tǒng)的依靠傳感器的運(yùn)動捕捉系統(tǒng)相比，