個(gè)性化人體模型與肢體協(xié)同運(yùn)動(dòng)研究.pdf

1、近年來,三維個(gè)性化人體生成和肢體的協(xié)同運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,作為三維虛擬服裝CAD系統(tǒng)核心的組成部分,它允許用戶直接對(duì)服裝的款式和尺寸進(jìn)行選擇和修改,并通過三維顯示的方式呈現(xiàn)給用戶。另外,不同人體姿態(tài)的三維重構(gòu)也會(huì)給服裝的動(dòng)態(tài)展示和舒適性評(píng)價(jià)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。個(gè)性化生成和肢體協(xié)同運(yùn)動(dòng)后的三維人體模型能否準(zhǔn)確反映人體的體型指標(biāo)和姿態(tài)參數(shù)取決于生成原理和重構(gòu)方法。因此,對(duì)個(gè)性化人體生成和肢體協(xié)同運(yùn)動(dòng)理論與方法的研究對(duì)于加快虛

2、擬現(xiàn)實(shí)和三維服裝CAD技術(shù)的發(fā)展有著重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　三維個(gè)性化人體生成和肢體協(xié)同運(yùn)動(dòng)包括人體模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、個(gè)性化人體生成、線狀骨架提取和人體姿態(tài)的三維重構(gòu)理論與方法,整體目標(biāo)在于構(gòu)建面向互聯(lián)網(wǎng)的用戶服裝個(gè)性化定制和展示平臺(tái),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法的研究。提出基于三維圖元的多方向協(xié)同變形的不同體型生成方法。首先通過現(xiàn)有模型庫(kù)選擇所使用的模板人體模型和目標(biāo)人體模型,隨后利用人體造型設(shè)計(jì)軟件對(duì)模型進(jìn)行了三維圖元?jiǎng)澐?/p>

3、;利用不同圖元的共性,抽象得到三維圖元的各種參數(shù),提取獲得了模板圖元的形狀特征和目標(biāo)圖元的變化范圍,提出圖元曲線插值算法以生成圖元方向截線;進(jìn)而提出了最小距離準(zhǔn)則的方法得到人體的不同圖元,從而獲得準(zhǔn)確的不同人體體型。
　　提出基于三維圖元和多方向輪廓線的個(gè)性化人體生成方法。闡述了參照法提取圖像像素尺寸的原理和方法;根據(jù)不同方向的人體圖像輪廓線;將部分分塊和人體骨架相結(jié)合,提取圖元方向尺寸;通過身高和圖元方向尺寸分級(jí)匹配對(duì)人體圖元數(shù)

4、據(jù)庫(kù)進(jìn)行搜索,以確定相似的人體圖元,從而為模型的變形提供依據(jù);利用定位的人體輪廓線和關(guān)鍵特征點(diǎn),提出了多方向輪廓線驅(qū)動(dòng)變形的方法,生成了具有目標(biāo)體型特征的三維人體模型。
　　提出基于改進(jìn)Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和方向特征的人體線狀骨架提取方法。根據(jù)人體模型冠狀面的定義,針對(duì)模型三角片提出了深度信息的概念,用以定位人體的軀干部位;提出了改進(jìn)Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和方向特征相結(jié)合的特征點(diǎn)定位方法,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)人體的軀干特征點(diǎn)定位;介紹了

5、模型的斜截線原理,并提出利用肢體方向特征獲取準(zhǔn)確的人體肢體特征點(diǎn)的方法;基于人體的骨架模型,給出了準(zhǔn)確的目標(biāo)人體線狀骨架。
　　提出基于共形變換的人體肢體的協(xié)同運(yùn)動(dòng)方法。提出了顏色直方圖和距離分類相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)人體關(guān)節(jié)特征點(diǎn)的定位;闡述了人體骨架點(diǎn)和骨架段模型,并通過相互連接骨架點(diǎn)迭代計(jì)算尺度因子的方法,得到了骨架點(diǎn)的三維信息;在對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與角度進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上,提出了基于共形變換的人體肢體的協(xié)同運(yùn)動(dòng)方法,從而實(shí)現(xiàn)了人