基于三维扫描点云的参数化人体模型

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由三维信息重构三维物体是计算机辅助设计研究的热点问题.它在地形重构、服装设计、医学CT图像三维重建等领域有着广阔的应用前景.该课题的研究以国家自然科学基金项目《三维服装动力模型研究》为背景,是其中的一个子模块.该文主要研究人体模型的重建方法,提出了一种基于三维扫描点云的人体重建方案.在综述该方案的同时,给出了流程设计的总体框架、文件存储格式、每个步骤的具体实现方法及细则.该文对比了现时三维造型方法的优劣,介绍了一般三维人体建模过程.在论述过程中,该文提出一种平面迭代简化规则对模型简化.在人体模型参数化设计部分,该文通过对比各种样条插值算法的优劣,最后选用Cardinal样条插值对人体模型进行参数化处理.该文还运用Graham凸包算法实现对人体模型部分特征数据的动态测量,为服装CAD设计提供一个可按需要变化的人体模型,使服装设计能模拟出在不同身材人身上的试穿效果.最后,该文还指出进一步改进的方向.该文用作实验的数据来源于西北纺织学院人体扫描仪对真实人体扫描输出的点云数据.扫描对象为一个30岁左右的中年女子,数据具有真实性且有研究价值.该文所附程序在Windows平台上采用Visual C++和OpenGL编写,数据采用Wavefront OBJ格式存储,程序实现了人体重建与参数化过程,对人体部分特征数据进行了测量,并采用Phong光照模型对模型进行渲染.
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