面向視頻的三維人頭模型驅(qū)動(dòng).pdf

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

2、意義進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，然后將整個(gè)系統(tǒng)分為跟蹤、模型和驅(qū)動(dòng)三個(gè)部分進(jìn)行研究。在跟蹤部分，我們對(duì)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(duì)其做了以下幾點(diǎn)改進(jìn)：一是加入Adaboost人臉檢測(cè)使得算法能夠自動(dòng)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(lái)限制跟蹤到的人臉?lè)秶?。在模型部分，我們利用三維圖形開(kāi)發(fā)工具OpenGL導(dǎo)入一個(gè)三維的人頭模型。最后在

3、驅(qū)動(dòng)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(lái)控制前面導(dǎo)入的三維模型。
　　 為了驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)方案的可行性及有效性，我們按照上述的三個(gè)部分搭建了一個(gè)的人頭運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)。我們用的編程語(yǔ)言是C++，在跟蹤時(shí)用到了OpenCV，而在模型導(dǎo)入和控制時(shí)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(dòng)，而且與傳統(tǒng)的依靠傳感器的運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)相比，