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基于双流网络融合的三维人体网格重建
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作者 于冰 程广 +1 位作者 黄东晋 丁友东 《图学学报》 北大核心 2025年第3期625-634,共10页
三维人体网格重建在计算机视觉、动画制作和虚拟现实等领域具有重要的应用价值。然而,目前大多数方法主要聚焦于单幅图像的三维人体重建,如何从视频数据中准确、平滑地重建三维人体动作仍然是一个难题。为此,提出了一种双流网络融合结构... 三维人体网格重建在计算机视觉、动画制作和虚拟现实等领域具有重要的应用价值。然而,目前大多数方法主要聚焦于单幅图像的三维人体重建,如何从视频数据中准确、平滑地重建三维人体动作仍然是一个难题。为此,提出了一种双流网络融合结构,以三维人体姿态为中介,在视频数据中实现三维人体网格重建。首先,利用三维姿态估计流网络对输入视频进行三维关节点估计,获得精确的关节信息;其次,通过时序特征聚合流网络提取视频的时序图像特征,捕获人体运动位置信息和时序姿态特征信息;最后,设计融合解码器,将三维关节点、时序图像特征与SMPL模板提供的网格结构进行回归,预测三维网格顶点坐标。实验结果表明,该方法相对于MPS-Net方法具有更好的预测精度,在3DPW数据集上比MPS-Net的平均关节位置误差(MPJPE)低了9.3%;在MPI-INF-3DHP数据集上比MPS-Net的MPJPE低了9.2%,同时重建结果在视觉效果上更为合理,展现出更高的准确性和平滑性。 展开更多
关键词 三维人体重建 SMPL模型 注意力机制 双流网络结构 时空信息关联
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基于单视图的带纹理三维人体网格参数化重建 被引量:1
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作者 邢燕 徐冬 +1 位作者 洪沛霖 檀结庆 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期347-353,共7页
针对计算机视觉中的三维人体重建问题,文章提出一种端到端的的网络框架,在三维和二维混合监督下,从单幅彩色图像重建带纹理信息的精准三维人体网格。使用4个编码器分别提取形状姿态特征、纹理特征、光照参数和像机参数,得到的图像特征... 针对计算机视觉中的三维人体重建问题,文章提出一种端到端的的网络框架,在三维和二维混合监督下,从单幅彩色图像重建带纹理信息的精准三维人体网格。使用4个编码器分别提取形状姿态特征、纹理特征、光照参数和像机参数,得到的图像特征被送入三维回归模块,迭代推断出三维人体参数;纹理参数送入纹理解码器网络得到纹理图;学习到的人体参数可转化为三维人体网格;对于损失函数的设置,预测的人体网格顶点与真实顶点的差值用来进行三维监督;通过预测的像机参数、光照参数和纹理计算二维渲染损失;通过三维关节投射得到的二维关节与图像上的二维关节真值计算二维关节重投影损失;生成对抗网络的鉴别器使得渲染图像更加真实。该文方法与现有的三维人体重建方法相比具有竞争力,而且重建的三维人体网格带有纹理信息。 展开更多
关键词 三维人体重建 深度学习 蒙皮多人线性(SMPL)模型 形状姿态 纹理
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基于深度扫描仪的高辨识度三维人体模型重建方法 被引量:14
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作者 韩凯 庞宗强 +1 位作者 王龙 岳东 《图学学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期503-510,共8页
3D照相打印馆人像的打印质量取决于3D扫描获得的三维人体模型的辨识度。然而,由于现有3D人体扫描仪价格昂贵、操作复杂等原因,使得3D人像打印成本高、耗时长和打印精度较低。针对这些缺点提出一种基于深度扫描仪重建高辨识度三维人体模... 3D照相打印馆人像的打印质量取决于3D扫描获得的三维人体模型的辨识度。然而,由于现有3D人体扫描仪价格昂贵、操作复杂等原因,使得3D人像打印成本高、耗时长和打印精度较低。针对这些缺点提出一种基于深度扫描仪重建高辨识度三维人体模型方法。利用多组深度扫描仪分工协作、优势互补,分别获取高辨识度的人体面部五官点云数据,上半身与全身表面轮廓点云数据。然后,通过引入特征点和改进的最近点迭代法将采集到的三组点云数据进行对齐、替换、拼接,将拼接后的无拓扑关系的点云数据进行曲面重构即可获得高辨识度的三维人体模型。该方法的扫描时间较短,以较低的成本构建了具有高辨识度的三维人像模型。 展开更多
关键词 三维人体重建 高辨识度三维人体模型 最近点迭代 特征点
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人体髋关节的三维重建与有限元多体模型 被引量:1
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作者 叶金铎 武汉 +2 位作者 王秀华 门玉涛 张春秋 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期68-68,共1页
关键词 三维重建 髋关节手术 有限元 三维实体模型 股骨头坏死 人体 骨盆 手术方案 应力分布 尾骨
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基于参数模型和法线推理的单视图三维人体隐式重建 被引量:2
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作者 刘峰 周弈帆 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2023年第3期1-10,共10页
为了克服单视图三维人体重建中出现的伪影及肢体残缺现象,提出了一种基于参数模型和法线推理的三维人体隐式重建算法(Parametric⁃Model and Normal Inference,PMNI),该方法能够从单一RGB图像重建出包含服装的三维人体。网络的输入仅为... 为了克服单视图三维人体重建中出现的伪影及肢体残缺现象,提出了一种基于参数模型和法线推理的三维人体隐式重建算法(Parametric⁃Model and Normal Inference,PMNI),该方法能够从单一RGB图像重建出包含服装的三维人体。网络的输入仅为一张包含人物全身的RGB图像,首先基于图卷积神经网络预测对应的SMPL参数模型,接着基于条件GAN(Generative Adversarial Networks)网络生成人物的后视图像,并分别从前后视图中提取法线特征,最后将它们作为深度隐式函数的额外参数辅助训练。实验结果表明,相较于传统方法,该方法有效提升了重建结果的整体质量和表面细节。得益于参数体和法线作为先验,该方法也可以很好地处理一些复杂人体姿态。 展开更多
关键词 三维重建 深度隐式函数 参数体模型 法线预测 人体数字化 单视图
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基于二值图像的三维人体模型重建 被引量:2
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作者 陈佳宇 钟跃崎 余志才 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2020年第9期61-67,共7页
为了能够基于最小的图片输入快速地重建三维人体模型,提出了一种输入人体轮廓二值图像对三维人体模型进行精准重建的新方法。这种对三维人体模型进行重建的方法首先通过主成分分析法对人体进行编码得到了人体的低维形状描述子,随后构建... 为了能够基于最小的图片输入快速地重建三维人体模型,提出了一种输入人体轮廓二值图像对三维人体模型进行精准重建的新方法。这种对三维人体模型进行重建的方法首先通过主成分分析法对人体进行编码得到了人体的低维形状描述子,随后构建了一个新的深度卷积神经网络,其拥有2个分支,分别用于提取人体正视图与人体侧视图的相关特征;将分支特征融合后,通过联合训练,可以学习到一个从输入到形状描述子的全局映射;最终对形状描述子进行解码得到点云数据,完成了对三维人体模型的重建。结果表明:该方法与现有的基于图像的三维人体模型重建技术相比,在精度上提高了1.07%,并证明了多视角的预测结果优于单视角预测结果。权重共享网络的预测结果优于权重不共享网络的预测结果。 展开更多
关键词 三维人体模型重建 二值图像 主成分分析 卷积神经网络
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基于Kinect的三维人体扫描、重建及测量技术的研究 被引量:16
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作者 宋诗超 禹素萍 许武军 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期34-37,41,共5页
利用微软公司推出的深度相机Kinect对人体进行扫描,获取人体深度数据,进一步构建人体表面点云数据;再运用Pro/E软件对点云数据进行人体模型重建,最后对人体表面特征数据进行测量.结果表明:与传统的3D扫描仪相比,Kinect能在视频速率下获... 利用微软公司推出的深度相机Kinect对人体进行扫描,获取人体深度数据,进一步构建人体表面点云数据;再运用Pro/E软件对点云数据进行人体模型重建,最后对人体表面特征数据进行测量.结果表明:与传统的3D扫描仪相比,Kinect能在视频速率下获得深度图像数据并且不用过分考虑光线和纹理环境. 展开更多
关键词 KINECT 三维人体扫描 人体模型重建 人体测量
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基于多幅图像的低成本三维人体重建 被引量:1
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作者 王征 孙济洲 孙美君 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第7期1910-1913,1917,共5页
提出一种基于多幅图像的低成本的重建目标三维人体模型的方法。首先建立每幅图像上特征点与原始模型特征点之间的对应关系,然后使用基于径向基函数方法对原始模型进行变形从而获得目标模型并对目标模型应用三种过滤器进行局部修复,最后... 提出一种基于多幅图像的低成本的重建目标三维人体模型的方法。首先建立每幅图像上特征点与原始模型特征点之间的对应关系,然后使用基于径向基函数方法对原始模型进行变形从而获得目标模型并对目标模型应用三种过滤器进行局部修复,最后使用视角无关的方法实现纹理映射和基于顶点混合的方法实现皮肤骨骼运动系统。实验结果表明该方法精度高,实用快捷且成本低廉。 展开更多
关键词 原始模型 三维人体模型重建 径向基函数 纹理影射
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基于单视频图像序列的人体三维姿态重建 被引量:2
9
作者 张晓 宋士华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第6期1588-1590,F0003,共4页
提出了至少存在一个深度值已知点的约束条件下,基于单视频图像序列重建人体三维姿态的方法。利用已知间距的平面点阵来标定获得摄像机参数,在透视投影模型下,根据单视频图像序列中人体关节点的二维数据,重建其三维信息。并将人体运动序... 提出了至少存在一个深度值已知点的约束条件下,基于单视频图像序列重建人体三维姿态的方法。利用已知间距的平面点阵来标定获得摄像机参数,在透视投影模型下,根据单视频图像序列中人体关节点的二维数据,重建其三维信息。并将人体运动序列按照运动突变点划分为若干子序列,有效消除了二义性的干扰,较为精确的实现了人体三维姿态的重建。给出了该方法的实验过程及计算结果,验证了该算法的可行性和精度。 展开更多
关键词 计算机视觉 人因工程 相机标定 三维姿态重建 数字化人体模型
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基于多监督的三维人体姿势与形状预测 被引量:1
10
作者 张淑芳 赖双意 刘嫣然 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期147-154,共8页
三维人体重建技术指通过图像或视频建立有相应姿势和体型的三维人体模型,其在虚拟现实(VR)、网游、虚拟试衣等方面有着十分广泛的应用前景.其中,参数化的三维人体模型由于参数数量的局限,重建精度较低,缺少细节特征.为了提升参数化三维... 三维人体重建技术指通过图像或视频建立有相应姿势和体型的三维人体模型,其在虚拟现实(VR)、网游、虚拟试衣等方面有着十分广泛的应用前景.其中,参数化的三维人体模型由于参数数量的局限,重建精度较低,缺少细节特征.为了提升参数化三维人体模型的重建精度,增加其脸部与手部细节,提出一种基于多监督的三维人体模型重建方法.该方法结合传统的回归方法和优化方法,利用卷积神经网络回归出参数化人体模型的参数,得到一个较为粗糙的人体模型,将该模型作为初始模板进行拟合和迭代优化,将带有脸部和手部的全身密集关节点信息和轮廓信息作为回归网络的2D监督,同时使用迭代优化后的人体模型作为回归网络的3D监督,最终可由一幅图像获得一个多细节、高精度的参数化三维人体模型.定性分析结果表明,该方法为人体拟合过程提供正确的拟合方向,可有效减少非自然姿势的出现,提高三维人体模型重建的准确度.全身密集关节点监督可为模型增加更多手部与脸部的细节,而轮廓监督可减少重建的人体模型与图像中人体的像素级偏差.定量分析表明,该方法在数据集Human3.6M上的平均逐关节位置误差(MPJPE)为59.9 mm,较经典方法SPIN减少了4.16%,对关节点进行刚性对齐后模型的平均逐关节位置误差(MPJPE-PA)低至38.2 mm,较SPIN减少了7.06%. 展开更多
关键词 三维人体模型重建 多监督 回归方法 优化方法
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人体腰椎三维重建及分析
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作者 马尚龙 陈玲 +2 位作者 刘海英 武汉 张春秋 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期37-37,共1页
关键词 腰椎终板 三维重建 致病机理 人体 比较分析 概率 病变 三维几何模型 应力集中 身体
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基于3D高斯溅射的人物化身重建算法
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作者 李斌 张文慧 +1 位作者 项颖 郝禄国 《电子测量技术》 北大核心 2025年第10期177-185,共9页
针对基于神经辐射场的隐式建模技术在个性化三维人物化身的创建中存在训练效率低和人物姿势泛化能力不足的问题。本文提出了一种结合3D高斯溅射技术和人体参数化模型的显示表示方法,并引入基于注意力机制的Point Transformer架构,该架... 针对基于神经辐射场的隐式建模技术在个性化三维人物化身的创建中存在训练效率低和人物姿势泛化能力不足的问题。本文提出了一种结合3D高斯溅射技术和人体参数化模型的显示表示方法,并引入基于注意力机制的Point Transformer架构,该架构能够深入学习并提取每一帧中的人物姿势信息,并将其有效融合到高斯属性参数中,从而增强模型的渲染能力。在People-Snapshot数据集上的实验中,本文方法与当前先进方法进行了对比。定量结果显示,本文方法在PSNR指标上平均达到29.53,相较于基线方法提升了13.7%,表现出显著优势。定性评估表明,即使在人物大幅度运动的情况下,本文算法仍能有效保证渲染结果的完整性和细节表现。 展开更多
关键词 3D高斯溅射 参数化人体模型 三维人物重建 TRANSFORMER
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影子辅助的三维人体重建
13
作者 康杨雨轩 石剑 +2 位作者 任丽欣 刘艳丽 吴恩华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1643-1653,共11页
光线投射至地面的人体影子可以为人体重建任务提供约束信息,有助于缓解单目图像中的深度歧义问题和自遮挡问题.为了重建三维人体模型,提出一种基于影子输入和深度神经网络的重建方法.首先搭建2个独立的卷积神经网络模块用于提取图像特... 光线投射至地面的人体影子可以为人体重建任务提供约束信息,有助于缓解单目图像中的深度歧义问题和自遮挡问题.为了重建三维人体模型,提出一种基于影子输入和深度神经网络的重建方法.首先搭建2个独立的卷积神经网络模块用于提取图像特征和影子特征,并估计对应的人体模型参数;然后建立一个可导投影算子(differentiable projection operator,DPO)对齐2个网络的输出;最后将DPO构建的损失函数应用于微调神经网络和直接优化输出.在Human3.6M合成影子数据集上的实验结果表明,与基线方法相比,微调神经网络的关节误差指标下降了1.4~4.9 mm;在自采集的一个含真实影子的3人2视角小规模数据集上的定性实验结果表明,直接优化的人体姿态更加接近原始图像. 展开更多
关键词 三维人体重建 人体影子轮廓 参数化人体模型 深度神经网络
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耳三维重建及虚拟内窥镜 被引量:11
14
作者 邱明国 张绍祥 +4 位作者 刘正津 谭立文 王欲甦 邓俊辉 唐泽圣 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第7期572-574,共3页
目的 建立人体耳部可视化数字模型 ,探索虚拟耳内窥镜在内耳解剖研究中的作用。方法 应用首例中国数字化可视人体数据集 ,在SGI工作站上对耳部重要结构进行计算机三维重建及立体显示 ,并模仿耳内窥镜对中耳、内耳等结构进行观察。结... 目的 建立人体耳部可视化数字模型 ,探索虚拟耳内窥镜在内耳解剖研究中的作用。方法 应用首例中国数字化可视人体数据集 ,在SGI工作站上对耳部重要结构进行计算机三维重建及立体显示 ,并模仿耳内窥镜对中耳、内耳等结构进行观察。结果 成功获得耳部可视化模型 ,应用虚拟内窥镜可清楚显示中耳及内耳结构三维形态。结论 虚拟耳内窥镜观察有助于分析阐明耳内部结构的三维空间毗邻关系 ,可为耳部疾病的影像诊断及耳神经外科手术提供形态学资料。 展开更多
关键词 可视化人体 虚拟内窥镜 模型 计算机三维重建
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透视投影下三维运动重建 被引量:6
15
作者 陈家实 庄越挺 +1 位作者 朱强 潘云鹤 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1041-1046,共6页
单相机下 ,三维信息的恢复往往呈现出病态 ,如何在透视投影约束下恢复高质量的三维人体运动信息是计算机视觉领域一个具有挑战性的课题 .提出一个扩展模型 ,即如何从起点出发 ,依次扩展得到三维空间中人体关节点的位置 ,从而恢复出运动... 单相机下 ,三维信息的恢复往往呈现出病态 ,如何在透视投影约束下恢复高质量的三维人体运动信息是计算机视觉领域一个具有挑战性的课题 .提出一个扩展模型 ,即如何从起点出发 ,依次扩展得到三维空间中人体关节点的位置 ,从而恢复出运动信息 .相对于已有的算法 ,提出在搜索空间中用一组最优准则得到连续平滑的扩展起点 ,并且在扩展过程中利用全局运动平滑假设 ,有效地消除了深度信息恢复时固有的二义性 .最后 ,将结果运用于动画制作 ,验证提出的算法的有效性 . 展开更多
关键词 透视投影 三维运动重建 人体运动 扩展模型 二义性 计算机视觉 动画
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采用单目视觉系统的人体三维姿态恢复 被引量:2
16
作者 王晓光 张晓 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期94-98,共5页
提出了至少存在一个点深度值已知的约束条件下,基于单目视觉系统恢复人体三维姿态的方法。该算法简化了CCD相机的标定过程,实现了人体三维姿态的恢复。避免了多目视觉系统在实际应用中对空间和光照等的限制,以及在对应特征点匹配上的弱... 提出了至少存在一个点深度值已知的约束条件下,基于单目视觉系统恢复人体三维姿态的方法。该算法简化了CCD相机的标定过程,实现了人体三维姿态的恢复。避免了多目视觉系统在实际应用中对空间和光照等的限制,以及在对应特征点匹配上的弱点。给出了上述方法的实验过程及计算结果,验证了在上述约束条件下基于单目视觉恢复人体三维姿态算法的可行性。 展开更多
关键词 计算机应用 三维姿态重建 单目视觉 人体模型
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多传感器彩色纹理色彩差异修正方法 被引量:1
17
作者 马倩 葛宝臻 陈雷 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第4期1075-1079,共5页
针对三维彩色扫描仪多个传感器获得的彩色纹理图像存在色彩差异,导致重建的三维彩色模型表面出现色彩分块现象的问题,提出一种基于色彩迁移的纹理图像色彩修正方法。首先,利用综合质量图像评价函数(CAF)进行图像质量评价,从多个传感器... 针对三维彩色扫描仪多个传感器获得的彩色纹理图像存在色彩差异,导致重建的三维彩色模型表面出现色彩分块现象的问题,提出一种基于色彩迁移的纹理图像色彩修正方法。首先,利用综合质量图像评价函数(CAF)进行图像质量评价,从多个传感器获得的彩色纹理图像中选出一幅质量最佳的作为标准图像;然后,参照该图像调整其他纹理图像各个色彩通道的色彩均值、方差等统计量。将所提方法用于三维人体彩色扫描仪的纹理图像色彩修正,结果表明,色彩修正后纹理图像间的色彩差异减小,得到的三维人体彩色模型色彩分块现象得到明显改善,色彩更加均衡自然。与经典色彩变换方法、改进色彩变换方法、基于最小角度选择的融合方法相比,实验的主观效果和客观图像综合质量评价值都表明了该方法的优越性。 展开更多
关键词 传感器 纹理图像 色彩差异修正 三维人体彩色模型重建
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快速成型技术在人体器官修复中的应用研究 被引量:3
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作者 方新 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2003年第z1期13-14,共2页
通过人耳修复的实例研究如何将快速成型技术应用于人体器官修复手术,包括数据的采集及三维模型的重建,三维模型的近似处理与修补,塑模与聚氨酯“假耳”的制作等。
关键词 快速成型技术 人体器官修复 三维模型重建 曲面修补 快速制模
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基于RE技术的人体膝关节设计 被引量:2
19
作者 董黎敏 吴大将 +1 位作者 叶金铎 张春秋 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期37-38,共2页
关键词 人工膝关节 三维重建 股骨远端 实体模型 半月板 应力集中 胫骨近端 优化设计 人体 全膝关节置换术
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从单幅图像生成人物三维动画 被引量:4
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作者 林之钊 黄惠 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1341-1350,共10页
传统的人物建模和动画绑定方法对人员专业性有较高要求,同时也涉及多种大型商业软件使用.提出一种从单幅图像中生成三维人物动画的方法.首先,借助基于深度学习的隐函数重建方法从图像中获得人物静态三维模型;然后,使用模板参数模型进行... 传统的人物建模和动画绑定方法对人员专业性有较高要求,同时也涉及多种大型商业软件使用.提出一种从单幅图像中生成三维人物动画的方法.首先,借助基于深度学习的隐函数重建方法从图像中获得人物静态三维模型;然后,使用模板参数模型进行形状拟合匹配;最后,配准后参数模型的参数信息正确地迁移到静态模型上,使其可以自由变形以及被动画驱动,并基于该方法构建了应用系统.从模型匹配结果、动画生成结果和人物模型质量等方面对所提方法进行评估,实验合成的图片结果清晰度及人体关键点识别正确率表明,与当前主流的方法相比,所提方法能够获得更加优越的结果. 展开更多
关键词 三维重建 骨骼动画 人体参数化模型 人物姿态编辑
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