根据二维图像重建三维图形

河南工业大学硕士学位论文

度和网格模型的疏密密切相关，非均匀网格表示不仅可以减少计算量，提高运行效率，还可以充分体现细节特征。在人脸曲率变化较小的地方，如额头、脸颊等处，点的分布密度可以少一些；而在人脸曲率变化比较大的部位，象嘴巴、眼睛等地方，点的分布密度应该大一些。因此，本文采用非均匀三角网格来表示三维通用人脸网格模型。

不同人脸具有大致相同的特征，而通用人脸模型则是这些相同特征的集合体，可以反映普遍的人脸几何结构、体现了人脸的共性。因此一个合理的一般人脸模型应该具备人脸的普遍共性，也就是没有性别、不分年龄、脸型普通、表情中性的人脸型。这样的人脸模型在构建特定人脸模型时可以适用于各种性别、各个年龄阶段及各类脸型。通用人脸模型应该具备以下几个基本特征：

第一、符合“三庭五眼”的比例关系。通用人脸模型上的各个脸部器官在整个人脸模型中的位置关系应符合“三庭五眼”比例标准。

第二、脸型适中。脸型要适中，一般要采用脸型轮廓为椭圆形的脸型，不能使用特殊对象的脸型作为通用人脸模型，更不能采用比较特别的脸型(如长方型、瓜子脸型)。

第三、脸型左右对称。一般人脸模型设计时，左半脸和右半脸依额部——鼻尖——人中——下巴的这条线左右对称，这种对称关系不仅方便了下一步人脸的各种实际操作和变换，而且还遵循了“三庭五眼”的人脸比例关系。

第四、合适的数据量。从理论上来讲，模型的面片数就越多，数据量也就越大，模型也就越逼真，但数据的计算量也就越大，提高了问题的复杂度。考虑到实际应用方面的问题，应该把通用人脸模型的数据量控制在一个适度范围内，既可以方便地进行各种计算，又能合理刻画人脸的细节特征，以便于实际操作。

本文在构造通用人脸模型时严格遵循以上要求。

3.1.2 通用人脸模型的获取

通用人脸模型的获取方法很多。其中利用专门的三维扫描设备是获取人脸模型的最直接也是最精确的方法，然而由于专门的三维扫描设备价格高昂，不容易获取。传统使用的人脸造型工具是几何建模器。使用标准的计算机图形技术可以实现三维人脸建模的工作，并且能够构建任意造型的人脸模型。但是由于人脸表面特别复杂，该建模过程的实现需要一定的时间和算法技巧。根据第三方建模软件提供的头部模型信息也能够获得一个通用人脸模型。

利用第三方建模软件(如poser，MAYA，3DSMAX等)能够实现人脸模型的构造。各种各样的三维人脸模型都可以通过这些软件导出，利用导出的人脸模型可方便快捷地构造

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