基于虚拟试衣系统的真实感运动人体模型的研究与实现

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随着计算机技术的飞速发展,虚拟试衣系统在服装领域的应用越来越广泛。但是目前的虚拟试衣系统还有很多问题需要解决,其中最首要的问题是试衣模型单一且不能动态试衣。本文从以下两方面,创建了个性化的试衣模型。  一方面,研究并实现了将通用的人体模型优化为具有真实感的人体模型的算法。在传统基于照片三维重建的基础上,利用轮廓线条的对称性以及身体特征点的局部凹凸性等原理改进了轮廓线特征点提取算法,使其能够在人体轮廓上实现快速特征点检测。在脸部模型形变问题上,利用模型基准点控制实现了特征点信息到三维空间的映射,并利用特征信息在整体模型中使用径向量基函数控制脸部模型平滑形变,对基函数的精确选取保证了在特征点控制下的脸部局部特征的完整性和整体特征的相似性。用同样的方法,完成了正侧面照片到脸部纹理贴图的映射,进一步提高了模型与照片真人的相似程度。  另一方面,研究并实现了将静态的试衣姿势扩展为蒙皮动画的算法。在自动绑定方面,采用基于离散优化的自动骨架嵌入算法将骨架嵌入问题转变为骨架匹配问题。在蒙皮方面,分析并实现了基于刚体的单一蒙皮技术,基于线性的混合蒙皮技术,基于双四元数的混合蒙皮技术等三种蒙皮技术,同时提出了新的蒙皮权重求解方法。该方法以刚性蒙皮权重为基础,然后通过可变参数能量方程来获取适当平滑的蒙皮权重。
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