基于形變模型的三維人臉合成及應(yīng)用研究.pdf

1、分類號TP391題Y891195單位代碼：學(xué)號：密級：10005B200207001公開北京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文并列英文MoRPⅡABLEMODELBASED3DFACE題目曼盟塾娶星蘭曼△壘坐亙!曼△呈￡墜曼￡△!里Q盥研究生姓名：王盛重專業(yè)：鹽篡擔(dān)厘周堇盔導(dǎo)師姓名：翌塞莖研究方向：查籃監(jiān)信顯蘧盎職稱：熬援論文報告提交日期2Q逝生2且學(xué)位授予日期——授予單位名稱和地址j￡壺王業(yè)走生韭塞直勇田匡塹國!業(yè)呈lQQQ22北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士

2、學(xué)位論文(3)兼容于MPEG4的三維人臉動畫面向真實(shí)感三維人臉合成，研究基于三維人臉主動形變模型(3D—AMM)的人臉動畫。MPEG一4提供了一套以FDP和R廿為參數(shù)的三維人臉動畫方法，這種人臉動畫實(shí)現(xiàn)方法通用性強(qiáng)，數(shù)據(jù)量小，運(yùn)算復(fù)雜度低。但是，MPEG4僅為三維人臉動畫提供了一種框架，對于具體模型和具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)并沒有給出解決方案。本文主要基于三維人臉主動形變模型(3DAMM)和MPEG4提供的人臉動畫準(zhǔn)則，研究兼容于MPEG4的三維人

3、臉動畫方法。基于上面幾個方面的深入研究，本文主要在以下幾個方面取得了一定突破和進(jìn)展，獲得了一定研究成果。1提出了基于紋理映射的三維人臉紋理改善方法針對大規(guī)模三維人臉數(shù)據(jù)庫(BⅢT3DFaceDatabase)中原始三維人臉紋理數(shù)據(jù)與相同環(huán)境光照條件下的真實(shí)紋理之間差異較大的問題，本文提出了一種基于紋理映射的三維人臉紋理改善方法。通過采樣獲取紋理數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計分析中曲線擬合與線性回歸的方法建立掃描得到的紋理空間到真實(shí)紋理空間的紋理映射關(guān)系

4、，有效地解決了cyberwareLa：serSc鋤er掃描獲取的原始三維人臉紋理失真的問題，提高了三維人臉數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量。2提出了基于均勻網(wǎng)格重采樣和網(wǎng)格簡化(Unifo衄MeshRes鋤plingCombined塒t11MeshSimpl礪cation，UMRMS)相結(jié)合的三維人臉對齊方法原型三維人臉之間點(diǎn)對點(diǎn)的對齊是建立形變模型的基礎(chǔ)和關(guān)鍵問題，本文提出了一種基于均勻網(wǎng)格重采樣和網(wǎng)格簡化相結(jié)合的三維人臉對齊方法(uMRMs)。首先采用

5、統(tǒng)一的格式將原型三維人臉分片，然后在每個面片上進(jìn)行均勻網(wǎng)格重采樣。對重采樣后的三維人臉，在全局誤差準(zhǔn)則的條件下進(jìn)行網(wǎng)格簡化，最后得到具有相同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的由較少數(shù)目的頂點(diǎn)和三角面片構(gòu)成的三維人臉，三維人臉之間點(diǎn)對點(diǎn)的對齊由對應(yīng)分片的對齊自然而然的建立起來。新的對齊方法很好地解決了三維人臉之間點(diǎn)對點(diǎn)的對齊問題，同時降低了表示一個三維人臉?biāo)璧木W(wǎng)格頂點(diǎn)數(shù)和三角面片數(shù)。3提出了三維人臉主動變形模型(3DActiveMorphableModel，3