基于二维图像的三维人脸建模(6)

根据二维图像重建三维图形

河南工业大学硕士学位论文

力于该方面的研究，主要有以下两方面的原因：首先是现有的一些问题用二维图像的方法不能很好地解决。在人脸识别方面，最终识别效果主要是由表情变化问题来决定，如果充分利用三维信息来识别三维人脸模型，将会大大提高人脸识别的准确率和鲁棒性。其次，三维人脸模型被广泛应用于社会生活的各个领域，具有广阔的应用前景。目前，三维人脸模型已经普遍应用于科教、娱乐、医疗和安全检测等多个领域，而且随着计算机技术和科学技术的发展，三维人脸模型将会有越来越广阔的应用前景。在尽可能地减少人工干预的条件下，创建精确、生动逼真的三维人脸模型，这是本文的研究重点，旨在创建一些高效而简捷的方法来解决这些问题。

1.2 研究意义

许多研究者充分利用计算机在处理图像图形处理方面的优良性能，他们用计算机来模拟和演示三维人脸模型并取得了很大成就。人脸动画已经从传统的关键帧技术发展到表演驱动技术。从可视电话到游戏娱乐，从多通道用户界面到虚拟现实，到处都体现着人脸建模与动画的技术[2]。而且人们对利用计算机进行三维人脸建模的效果和质量要求也越来越严格，人们不再仅仅满足于动作僵硬、表情呆板、背景单调的三维人脸及其动画，建模精确度高、模型表情丰富逼真的建模技术是该领域的研究者们共同追求的目标。

三维人脸建模系统的选择与其所面向的应用领域密切相关，不同的应用领域具有不同的选择标准。三维人脸建模技术主要应用于以下几个方面。

(1)影视制作 影视中虚拟主持人与虚拟演员的制作是三维人脸建模与动画技术在娱乐方面最明显的应用。专业的影视制作人员一直在不断寻找最优的三维建模技术，从而给观众带来最佳的视觉盛宴。从几年前的我国的《宝莲灯》到近期的《乐火男孩》，以及美国最近的电影《阿凡达》等，都充分体现了三维人脸建模技术的非凡魅力。

(2)人机交互界面 目前的计算机虽然在容量空间、处理速度方面有了突飞猛进的发展，可以基本满足社会生活的需要，但计算机主流界面GUI/WIMP的设计风格却不能令广大用户满意。人们所期待的人机界面是比图形用户界面具有更简单、更自然、更友好、更一致的界面设计风格。Morishima和Welsh等人将发展理想的用户界面作为他们研究的一个长远而重要的目标[3]。三维人脸建模技术是人机交互领域的一个研究热点，它可以实现多通道、多媒体的智能化的人机交互。

(3)游戏娱乐 自出现三维游戏以来，三维人脸建模技术就在游戏制作中占有重要的地位。在三维游戏中，丰富多彩的背景、栩栩如生的人物形象都会让玩家惊叹不已，随着三维建模技术的成熟，将会推出更多更好的三维游戏，而且在不久的将来，在游戏

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