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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
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