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基于OpenCV的三维动画模型创建方法
资料介绍
文档为基于OpenCV的三维动画模型创建方法总结文档,是一份不错的参考资料,感兴趣的可以下载看看,,,,,,,,,,,,,
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(完整内容请下载后查看)2010 NO.26
中国科教创新导刊
China Education Innovation Herald
电化教育研究
基于 OpenCV 的三维动画模型创建方法
陈国军 肖芳
(湖南文理学院 湖南常德 4 1 5 00 0 )
摘 要:三维动画模型的创建需要更为快速的方法,本文基于OpenCV实现了一种快速方法。能与Maya等三维动画软件协调使用。
关键 :OpenCV 三维动画模型 OpenGL 结构光(Structured Light)
中图分类号: TP39 1. 4 文献标 : A 文章编号:1673-9795(2010)09(b)-0176-01
词
识码
三维模型创建是三维动画制作流程中
最为基础的环节。在三维动画发展的早期,
由于计算机性能及模型创建手段的限制,
(6)采用3D扫描技术
对
现
实模型进行数
(3)进行卷积操作,获取X轴位置差。
(4)三角函数运算得到物体深度高度信
字化,然后再进行修改以适合三维动画流
程 。
息 。
动画所驱动的对象大多是比较
简
单的角色
本文采用3D扫描技术来进行模型数字
化 。
(5)在OpenGL中形成3D点云。
形态,如Pixar Animation Studios在1986年
所创作的动画短片《 Luxo Jr》。随着CG技术
的发展与计算机性能的不断提升,创建高
(6)依据点云重建三维物体。
3D扫描 技 术有 许多 方 法,本 文 采 用 一
(7)在得到足够的特征点与足够的空间
种称为结构光(Structured Light)的方法。 信息后,采用Alias|Wavefront的obj格式来组
作 为一 种 快 速 的 模 型 数 字 化 方 法 ,结 织模型数据并实 导出功能。
为了 除 去 背 景 的 冗 余 信 息 ,我 们需 要
确定支撑平面在图像中的阀 ,在阀值以
细
节度的模型已经成为
现
实。如《魔戒》系
现
列电影中全数字化制作的咕噜,最近上映
的 电影《 阿 凡 达 》中 的 数 字 化 后 的 男 女 主
角,均具有较高的细节度,当然在这其中不
能忽略部分软件的作用,例如Zbrush。然而
模型创建手段的演进,仍然是其主要原因。
构光扫描可以不进行摄像头标定,这可以
大大地减少编码量。但是,其对相应硬件的
值
空间信息精度要求比较高。本文采用的结 下的数据全部删除,即可获得干净的空间
构光扫描原理示意图(图1)。
D = L - A ;
信息。
由 于 物 体 的 遮 挡,激 光 线在 模 型 上 的
投 射 会 有 空 缺 ,这 ,为了 obj模 型 的 连续
纵观三维动画流程中模型的创建手段,主
H=tanθ *D
时
要有以下几种。
在欧氏几何中,D为激光器在物体表面
光线与支撑面光线的X轴差,θ角为激光器
与支撑面之间的夹角,据上式,我们便可以
获得物体的高度信息H。
性,需要进行补全,本文中的补全采用直线
连接的方法,如(图2)。
(1)运用数学方法创建几何形态。
(2)以艺术造型手段创建。
(3)以 数 学 创建 的 几 何 形 态为基 础,再
以 艺术造 型 手 段 可 视化 地 修 改 其 造 型 数
据 。
点A与点B间的缺失内容就直接采用直
线连接,以形成连续的obj定点数据。
基于OpenCV,需要IplImage的一系列处
理函数。由于需要获取每个像素点的位置
一般来说,要 形 成 一 个 模 型 的 整 体3D
信息,需要进行四次不同角度的扫描,每次
(4)以 艺术造 型 为基 础,以 数 学 方 法 进 差,需要对图像进行卷积操作。具体步骤描 扫描相差90度。
行变形球操作,修改其造型数据。
述如下。
(1)通过摄像头定时获取图像。
(2)图像增强及除噪。
接下来,在Maya中导入模型,可以进行
后续的修改与合并,如果模型的拓扑线不
符合要求,可以依据拓扑线进行快速重建,
(5)在模型创建过程中非线性地使用艺
术造型手段与数学手段进行模型创建。
这样,模型便可以加入到三维动画的制作
流 程 中 了 。我 采 用 C语言 基 于 OpenCV与
OpenGL实现了上述方法的计算机程序,并
使之可以工作于Windows及Linux平台,且
能与Maya及其它软件协调使用。ꢀꢀ
参考文献
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图 1
图 2
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