摘要
随着计算机性能的提升，三维头发的仿真逐步成为了虚拟现实领域研究的新热点。在影视动画作品中，逼真的头发动态效果可以给人们带来强烈的视觉冲击感。而在游戏领域，虚拟角色发型的更换一直以来都是满足玩家自定义需求的重要环节。近几年来，游戏爱好者以及游戏厂商推出了众多的模型修改器，方便用户设计和选择自己需要的模型。三维头发模型重用方法的研究，既可以减少开发商人力、财力资源的浪费，又可以扩展用户的选择范围，其实用性与商业价值不言而喻。 由于每个模型都有自身的尺寸大小和初始位置，所以当非原生的头发模型替换到目标人头模型上时，可能会出现空间上的错位或大小不匹配。即使模型的大小和空间位置能够吻合，也可能由于人头模型的弧度不同，出现头发模型边缘与人头模型分离的现象。针对上述问题，本文提出了一种基于头皮层特征点的三维头发重用方法。首先，根据模型文件的数据存储结构，分离出了头发模型的头皮层，并提取了特征点;其次，结合二维平面图像人脸检测方法，对目标三维人头模型的发根范围进行了特征点提取;然后，根据两个模型的特征点计算出的缩放系数与平移量，对头发模型整体进行了相应操作;最后，单独对头皮层和人头模型的贴合进行了处理，使三维头发紧密地贴合在目标人头模型上，完成了头发的重用。 本文根据提出的三维头发重用方法，结合键鼠响应，构建了三维换发型系统，完成了八个三维头发模型的重用。实验结果表明，该方法能够有效地提高三维头发模型的重用性，并且不会受到头发模型个性部分的影响和分布区域的限制。
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