三维虚拟人皮肤变形与塌陷部位的调整-计算机应用与软件.PDFVIP

第３２卷第９期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３２Ｎｏ．９ ２０１５年９月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｓｅｐ．２０１５ 三维虚拟人皮肤变形与塌陷部位的调整 １ １，２ １ 黄永坤 　侯　进 　戚福洲 １（西南交通大学信息科学与技术学院　四川成都６１００３１） ２（南京大学计算机软件新技术国家重点实验室　江苏南京２１００９３） 摘　要　　针对线性混合蒙皮算法在虚拟人皮肤变形过程中容易产生皮肤塌陷的问题，在用该算法实现人体皮肤变形的基础上提 出一种构造二次贝塞尔曲线的方法对塌陷部位进行调整。该方法首先根据模型自身的特点将模型分成不同的截面；其次，在塌陷部 位的截面边缘上选取包括两端点在内的三个皮肤顶点来构造二次贝塞尔曲线，以两端点作为该曲线的两个控点，再反求出第三个控 点，通过移动第三个控点到达预设点坐标位置以形成新的曲线；最后，在新的贝塞尔曲线上选取与初始塌陷部位截面相同数量的皮 肤顶点作为构造皮肤模型的新数据点。实验结果表明，该方法在解决关节部位皮肤塌陷问题方面有显著的效果。 关键词　　虚拟人　皮肤变形　线性混合蒙皮　贝塞尔曲线 中图分类号　ＴＰ３９１．９　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１５．０９．０４４ ＳＫＩＮＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＯＦ３ＤＶＩＲＴＵＡＬＨＵＭＡＮＡＮＤＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦＳＵＢＳＩＤＥＮＣＥＡＲＥＡ １ １，２ １ ＨｕａｎｇＹｏｎｇｋｕｎ　ＨｏｕＪｉｎ 　ＱｉＦｕｚｈｏｕ １（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ） ２（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＮｏｖｅｌＳｏｆｔｗａｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｋｉｎｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｅａｓｉｌｙｈａｐｐｅｎｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｖｉｒｔｕａｌｓｋｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙｌｉｎｅａｒ ｂｌｅｎｄｓｋｉｎｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｂａｓｅｄｏｎｕｓｉｎｇｔｈａｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏａｃｈｉｅｖｅｈｕｍａｎｂｏｄｙｓｋｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ｑｕａｄｒａｔｉｃＢｅｚｉｅｒｃｕｒｖｅｓｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅａｒｅａ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｆｉｒｓｔｄｉｖｉｄｅｓｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｔｓｏｗｎ；ｔｈｅｎｉｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓａｑｕａｄｒａｔｉｃＢｅｚｉｅｒｃｕｒｖｅｂｙｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｒｅｅｓｋｉｎｖｅｒｔｉｃｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｗｏｅｎｄｐｏｉｎｔｓｏｎｔｈｅ ｓｅｃｔｉｏｎｅｄｇｅｏｆｔｈｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅａｒｅａ，ｔｈａｔｉｓ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｔｗｏｅｎｄｐｏｉｎｔｓａｓｔｗｏｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓｏｎｔｈｅｃｕｒｖｅａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｓｉｎｖｅｒｓｅｌｙｔｈｅｔｈｉｒｄ ｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔ，ｂｙｍｏｖｉｎｇｔｈｅｔｈｉｒｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｔｏｔｈｅｐｒｅｓｅｔｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｐｏｉｎｔｔｈｅｎｅｗＢｅｚｉｅｒｃｕｒｖｅｃａｎｂｅｆｏｒｍｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｏｎｎｅｗＢｅｚｉｅｒ ｃｕｒｖｅｉｔｓｅｌｅｃｔ