基于照片的游戏中个性化三维人脸造型的研究

摘要

创建逼真的三维人脸模型是计算机图形学领域一个极富有挑战性的课题。随着虚拟现实、影视制作、游戏娱乐互动的发展，这一研究领域也越来越受到人们的关注。本文从事网络游戏中个性化三维人脸建模的研究。 本文的研究工作包括了以下几个方面： (1) 人脸模型的应用前景及国内外的研究现状，对现在已有的三维人脸建模技术进行了分析比较；参考目前网络游戏及娱乐中并没有使用自定义图片进行人个性化人脸三维角色建模现状，结合网络游戏的主流三维建模方法，提出使用一张正面人脸照片在网络游戏中进行人脸建模的基本方案； (2) 在研究了人脸生理结构特点的基础上定义了人脸的特征点；并从人脸图片中提取特定人脸的特征点数据，用于3DMax图形软件进行初始人脸模型的建立和修改； (3) 选取匹配的三维模型，利用OpenGL这个开放性图形库，进行人脸模型的绘制，重建出三维人脸模型；再利用人脸正面照片的纹理映射建立出了真实感较强的人脸模型。 本文设计实现网络游戏人脸造型的基本方法和思路，可以通过选取照片和模型，在屏幕上绘制出符合网络游戏制作的人脸模型。实验结果表明该方法对于给定的单张正面人脸照片进行网络游戏中个性化三维人脸建模有一定的参考作用，并取得了较好的显示效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

1.4本文的研究工作

1.5本文的章节安排

第2章 人脸特征点定义与人脸模型获取

2.1人脸特征点的定义

2.1.1人脸特征点的基本定义

2.1.2人脸正面照片的预处理

2.1.3从一般人脸正面照片恢复特征点的坐标值

2 .2一般人脸模型

2.2.1一般人脸模型的特点及表示方法

2.2.2利用3DMax创建人脸模型及模型的个性化处理

2.3本章小节

第3章 利用OpenGL进行三维人脸的绘制

3.1游戏中个性化人脸绘制方法

3.2 OpenGL的工作原理

3.2.1 OpenGL基本理解

3.2.2 OpenGL基本工作流程

3.2.3 OpenGL图形操作步骤

3.2.4 OpenGL基本功能

3.3人脸模型面的绘制

3.3.1 3DS文件格式解析

3.3.2人脸模型信息的获取

3.3.3 3DS文件的读取

3.3.4三维人脸模式绘制及绘制结果

3.4本章小结

第4章 纹理映射

4.1纹理映射基本概念

4.2网格模型与人脸纹理图的映射关系

4.2.1圆柱纹理映射

4.2.2本文纹理映射算法

4.3利用OpenGL进行模型渲染

4.3.1逼真的人脸纹理映射

4.3.2 OpenGL实现方法及模型渲染结果

4.4光照效果的简单应用

4.4.1光照模型

4.4.2采用光照效果后的模型结果

4.5网络游戏个性化人脸建模引擎简介

4.5.1人脸建模引擎的基本功能

4.5.2引擎部分功能的实现

4.6本章小结

总结与展望

本文的工作总结

未来的研究工作和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文