运用DFFD与刚体运动的三维人脸造型及动画技术研究

摘要

本文在利用3DSMAX建立三维人脸模型的基础上展开对三维人脸动画技术的研究。本文利用面向对象的思想，将三维人脸模型按功能区划分为不同的对象，在一定程度上降低了问题的复杂度；并在此基础上提出了针对不同的运动特性施以不同方法进行运动模拟的算法，对于简单的刚体运动采用刚体运动方式来模拟，对于比较复杂的肌肤运动采用狄利克雷自由变形算法DirichletFree-FormDeformation(以下简称DFFD)来模拟。人脸模型是通过移动控制点来驱动的，控制点的选取及驱动则参考MPEG-4标准，具有一定的通用性。选用的Dirichlet自由变形算法(DFFD)从根本上克服了自由变形算法(FFD)的局限性，对于控制点的拓扑结构不再有限制，可直接利用上一步选取的控制点对物体进行变形，模拟出肌肤运动，产生表情。实验证明，本文的算法实现了具有一定真实感的三维人脸动画，并且复杂度较低，计算量较小。但是对于脸部不同功能区对象间的关联运动的模拟还需进一步的研究讨论。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1计算机动画技术

1.2三维人脸动画技术

1.2.1三维人脸造型方法

1.2.2模拟人脸运动方法

1.3本文的研究内容及组织结构

第二章Dirichlet自由变形算法

2.1自由变形算法

2.2 Voronoi图及Delaunay图

2.3 Sibson坐标

2.4 Dirichlet自由变形算法

第三章MPEG-4人脸动画技术与脸部功能区划分

3.1 MPEG-4人脸动画技术

3.1.1人脸定义参数FDP

3.1.2人脸动画参数FAP

3.2脸部功能区划分

第四章基于面向对象思想按功能区进行三维人脸造型建模

4.1前言

4.2 3DS MAX的准备知识

4.2.1 3DS MAX的建模方式

4.2.2 3DS MAX的工作界面及操作

4.3基于面向对象思想按功能区进行人脸建模实验

4.3.1以嘴巴功能区为对象进行局部建模实验

4.3.2综合局部功能区模型进行头部整体建模实验

第五章三维人脸运动模拟

5.1引言

5.2 DirectX动画技术

5.2.1 DirectX技术

5.2.2 3DS MAX模型导入DirectX

5.3人脸刚体运动模拟

5.3.1人脸刚体运动分析

5.3.2算法思想及步骤

5.3.3实验结果及分析

5.4人脸肌肤运动模拟

5.4.1算法思想及步骤

5.4.2实验结果及分析

5.5总结与展望

5.5.1论文工作总结

5.5.2今后工作展望

参考文献

致谢

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