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近年来,三维模型的应用广泛,衍生出的相关技术也得到关注,但万宗之源仍是三维几何模型的获取。网格模型自身又具有的良好灵活性,便于修改和调整,所以充分利用己有的模型资源,经过适度变形,进而获得符合具体应用需求的新模型成为新的研究方向。为了提高既有模型的利用率,同时摆脱现有三维模型变形技术中对人工选取控制点的依赖,本文基于轮廓线和深度图的三维模型的变形技术开展研究,主要工作如下: (1)三维薄板样条变形技术研究。分析了三维模型变形过程中控制点前后变化趋势,研究了三维模型变形中的约束函数,把运用在图像变形中的薄板样条函数迁移到三维模型上,设计了薄板样条函数约束的三维模型变形方法,通过优化网格表面的能量方程并求解映射函数的系数,再把系数作用于模型的其他网格顶点,实现了薄板样条函数的约束的三维模型变形。 (2)单幅图像驱动的三维模型变形技术研究。针对在变形过程中依赖人工选取控制点的问题,分析了图像特征点的提取方法,提出了轮廓线指导的三维薄板样条变形方法,实现了控制点的自动化选取以及图片物体的重建。首先,检索出与图像相似的三维模型并进行投影,提取输入图像和投影图的轮廓;其次,检测输入图像的特征点为目标控制点,再根据轮廓长度的比例关系,对应出投影图上的源控制点;最后,在三维模型上索引轮廓点对应的网格顶点作为最终控制点,进行薄板样条变形。 (3)深度图像驱动的三维模型变形技术研究。针对图像驱动变形时第三维坐标信息不充分的问题,深入研究了深度图像转换点云以及点云特征点提取与匹配等内容,提出了深度图像驱动的三维模型变形方法,实现了对深度图的三维重建。首先通过对称检测方法确定起始控制点的对称点,补足深度图像遮挡面的特征点,对目标控制点同样检测对称点;然后确定所有的变形控制点,使用全部的匹配对对模型进行薄板样条变形。