基于OpenGL的人臉表情曲面建模技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、人臉建模與動(dòng)畫(huà)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、影視技術(shù)、電子游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用的發(fā)展，這一研究領(lǐng)域越來(lái)越受到人們的重視。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有人臉建模與動(dòng)畫(huà)技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，在比較現(xiàn)有人臉建模與動(dòng)畫(huà)技術(shù)采用的方法基礎(chǔ)之上，針對(duì)人臉建模、動(dòng)畫(huà)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入地研究，提出了基于OpenGL的曲面建模方法，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了人臉建模與表情呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 人臉建模與動(dòng)畫(huà)技術(shù)的研究始于上個(gè)世紀(jì)70年代初，目前正日益成

2、為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。這主要是由于眾多領(lǐng)域的需求推動(dòng)和計(jì)算機(jī)處理能力與數(shù)據(jù)采集設(shè)備的不斷進(jìn)步。許多著名的研究單位都設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的人臉三維建模研究小組。國(guó)內(nèi)這方面的研究起步較晚，雖然實(shí)際應(yīng)用方面仍然很少但理論研究發(fā)展迅速。 人臉建模和動(dòng)畫(huà)研究的關(guān)鍵在于如何使用簡(jiǎn)單的方法和設(shè)備，虛擬出真實(shí)的人臉表情。本文是在天津市重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(04310731R)——“和諧人機(jī)交互系統(tǒng)中情感計(jì)算的理論與技術(shù)”的研究背景下，探索性地提出基于Ope

3、nGL的曲面人臉建模模型，并在此模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了三維人臉表情的呈現(xiàn)。 本文作者在比較了多種人臉建模方法后，決定運(yùn)用NURBS曲面對(duì)人臉進(jìn)行建模，并運(yùn)用微軟的OpenGL函數(shù)庫(kù)對(duì)人臉模型進(jìn)行呈現(xiàn)和紋理映射。NURBS曲面建模是近年來(lái)人臉建模的熱點(diǎn)，它具有建?？焖?、運(yùn)行代價(jià)低、模型平滑程度高和交互式控制等優(yōu)點(diǎn)。OpenGL具有渲染速度快、獨(dú)立于操作系統(tǒng)又獨(dú)立于硬件的優(yōu)點(diǎn)。綜合這些特點(diǎn)，作者選用此兩種技術(shù)的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)三維人臉建