基于深度數(shù)據(jù)的虛擬人重建與蒙皮動畫算法.pdf

1、伴隨著網(wǎng)絡(luò)信息科技時代的來臨，三維虛擬人建模技術(shù)在計算機視覺、影視制作、游戲設(shè)計等很多領(lǐng)域都有著越來越廣泛和深入的應(yīng)用。因此如何獲得更加真實的三維虛擬人模型，并有效的模擬出現(xiàn)實中人體的運動效果，是計算機圖形學(xué)以及計算機視覺領(lǐng)域中當前的研究目標和熱點問題。當前已經(jīng)存在的三維人體建模技術(shù)主要包括靜態(tài)模型的掃描重建以及模型的動畫制作兩個方面。其中，對于模型的掃描往往需要昂貴的掃描設(shè)備，并且操作復(fù)雜，需要專業(yè)人員進行培訓(xùn)，而對于模型的動畫制作，

2、可以通過3D軟件進行蒙皮綁定，會比較費時費力;也可以根據(jù)骨架與皮膚的相對位置直接計算，誤差較大。這些問題的存在大大限制了三維人體建模技術(shù)的發(fā)展。
　　本文克服了當下三維人體建模技術(shù)中的一些缺陷，研究了基于深度數(shù)據(jù)的虛擬人模型重建及其蒙皮動畫的問題。首先通過Kinect設(shè)備采集人體的深度數(shù)據(jù)序列，包括兩部分，一部分是人體在標準姿態(tài)下不同角度的深度數(shù)據(jù)序列，另一部分是人體在若干不同姿態(tài)下某一角度的深度數(shù)據(jù)序列，并轉(zhuǎn)化成點云，對點云數(shù)據(jù)

3、做相關(guān)的預(yù)處理操作，包括點云的去噪、三角化、簡化、孔洞修補等操作。然后，相應(yīng)地將點云數(shù)據(jù)也分為兩部分，第一部分用于標準姿態(tài)下完整模型的重建，另外一部分用于蒙皮參數(shù)的優(yōu)化。對于完整模型的重建，先通過改進的迭代最近點算法，實現(xiàn)對這部分點云數(shù)據(jù)序列的對齊操作，再利用改進的截斷符號距離算法對重疊區(qū)域的點云進行融合處理，再對融合后的點云進行表面拓撲結(jié)構(gòu)的重建，得到三維人體的完整模型。
　　最后，利用第二部分的點云數(shù)據(jù)序列進行蒙皮參數(shù)的優(yōu)化，