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三维人脸模型编辑器的设计与实现

收稿日期!"##$%#&%"’基金项目!

中国科学技术大学青年基金资助作者简介!王洵(副教授(主要研究方向为计算机图形学)多通道智能用户界面*+%,-./!0123-2451678*9:1*82宋阳(

硕士研究生(研究方向为计算机图形学*董兰芳(讲师(主要研究方向为计算机图形学)软件体系结构*陈国良(教授)博士生导师(主要研究方向为并行;分布;网络计算*

三维人脸模型编辑器的设计与实现

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中国科学技术大学

计算机科学技术系(安徽合肥"=##"’>

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国家高性能计算中心

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要!用计算机生成真实感人脸动画是计算机图形学中最富有挑战性的课题之一(建立精细的三维人脸模型是其中

的第一步(同时也是至关重要的一步*我们开发了一个三维人脸模型编辑器(可以使用该模型编辑器对从?279@297

下载的三维人脸模型进行增加)删除)修改等编辑操作(从而得到满意的可用的人脸模型(供人脸动画系统使用*关键词!人脸模型A 模型编辑器A B C 92D E 中图分类号!F G

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文章编号!$###%$""#<"##=>#=%#K L K %#=

M N O P Q RS R TU V W X N V N R Y S Y P Z RZ [\]M^S _P S X ‘Z T N X a T P Y Z b

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5引

用计算机生成真实感人脸动画是计算机图形学中最富有挑战性的课题之一(建立精细的三维人脸模型是其中的第一步(同时也是至关重要的一步*我们在已经实现的一个6G +D %

I 兼容的人脸动画系统中7$8

(使用了从?279@297

下载图$下载的三维人脸模型9.4*$h l 32/l -:9:=%hi -8.-/,l :9/

的三维人脸模型*该模型采用:+6E 语言7"8

描述(图$为其线框图和明暗图*从图中可以看出(该模型存在着冗余特征

<如马尾巴辫>(某些特征还需要进一步加工<如上下牙齿需要分开>*

因此(有必要开发一个三维人脸模型编辑器(使用模型编辑器对该模型进行增加)删除)修改等编辑操作(从而得到满意的可用的人脸模型*

本文介绍我们开发的三维人脸模型编辑器的设计思想和实现技术(全文结构如下!第一节为引言(第二节介绍模型编辑器的设计思想(第三节详细介绍模型编辑器的实现技术(包括数据准备)初始化绘制环境)绘制人脸模型)编辑点和面)导出数据等(第四节介绍模型编辑器的应用(最后一节是结论和进一步的工作*

;模型编辑器的设计

我们首先对下载的三维人脸模型<:+6E 文件>进行手工筛选(仅保留特征名称)点和面的信息等*接着(以筛选过的:+6E 文件作为输入(

通过平移)缩放)旋转等几何变换以适当的位置)大小和方向显示该模型(选择需要编辑的点和面(

数据准备

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初始化绘制环境

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绘制入脸模型

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编辑点和面

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导出数据

图"模型编辑器的流程图9.4*"9/l 34@-C .l i ,l :9/9:.7l @

对其进行增加)删除)修改等编辑操作(直到得到满意的结果

第"I 卷第=期"##=年=月小型微型计算机系统

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