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参数化人体模型.pdf

摘 要

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。本课题的研

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。

本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。本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，本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，本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。本文还运用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，本

文还指出进一步改进的方向。本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。

本文所附程序在Windows平台上采用VisualC++和OpenGL编写，数据采用

WavefrontOBJ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。

关键词:人体模型、点云分割、点云简化、参数化设计、三维信息重构、计算机

辅助设计

3DPointCloudBasedHumanModelParameterization

Major:ComputerSoftwareandTheory

Name:WeiWeiShu

Supervisor:ProfessorLuoXiaoNan

DoctorGaoChengYing

Abstract

Thetechniqueofreconstructinganobjectfrom3Dinformationishot

spotofCAD(ComputerAidedDesign).Ithaspromisingprospectinthefield

ofterrainreconstruction,fashiondesignandreconstructionfromCT

image.Theresearchissub-itemoftheNationalNatureScienceFund

subject, "Researchon3DGarmentDynamicsModel".

In thispaper,wemainly discussthe courseofhuman model

reconstructionfrompointcloudandbringaboutaplanarsimplification

approach.Whendiscussingtheplan,wegiveamainframeofflowdesign,

formatofobjectfileanddetailmethodofeverystep.Thedissertation

doestheresearchingofcomparingthestrongpointandweaknessofdiverse

3Dplasticmethodandintroducinggeneralmodelingcourse.Duringthe

courseofdissertating,aplaneiterationsimplificationmethodhasbeen

broughtforward.ThedissertationchoosesCardinalSplinemethodtodo

theparameterizationofhumanmodelaftercompareddifferentkindsof

methods.Andalso,thedissertationuseGrahamarithmetictocompute

convexhull.ItprovidestheGarmentDesignCADsoftwareahumanmodel

thatc