艺术家友好的条带网格发型建模系统

发布时间：2021-04-12 01:36

　　发型于角色造型而言具有举足轻重的地位,因而关于发型仿真与建模的相关研究从未停止。受限于硬件计算能力,在手机游戏、社交互动等实时应用领域中,网格类发型占据主导地位。真实感发型由于其发丝数量庞大,处理复杂度过高,目前在这些领域中应用并不广泛。然而业界缺乏相关的系统工具方便美术人员快速生成网格类发型,仍然依靠其繁杂的手工操作。因此,本文构建了艺术家友好的条带网格发型建模系统,自动化大部分冗长乏味的操作,提高头发模型生成效率。为降低头发生成的难度,我们采用分块的思想将一个完整的发型分成少量不同区域,每个区域分别根据输入生成网格头发。同时,从传统美术网格头发制作流程中提取系统的框架,即将发型拆解为内外两层条带网格。本文使用轮廓模型控制头发大型,少量曲线描述头发大体走向,借助于少许交互操作,利用基于测地距离的网格分割算法将由轮廓模型平滑得到的内层网格均匀划分生成内层条带网格,并实现了基于图像细化的头发条带网格迭代生成算法,可根据输入迅速得到符合造型的少穿插外层头发条带网格,从而构建完整的发型模型。为进一步提高效果,我们提供风格化与后处理操作。此外,附加的头发曲线编辑工具可方便用户快速调整曲线形态。... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1条带网格发型示例1

浙江大学硕士学位论文第1章绪论2图1-1条带网格发型示例1的艺术家，也至少需要2天时间。同样的，虽然XGen等头发制作工具已经集成一些操作方便用户造型，但仍需艺术工作者进行多次调整，方可获得满意的效果。此外，由于这些工具主打真实感发型制作，因此基本只负责将样条线转化为头发条带网格，导致获得的网格具有较多的面片穿插，影响最终绘制效果的真实感。图1-2展示了XGen的交互式修饰编辑器中工具界面以及用户使用工具获得的部分头发曲线造型。图1-2使用XGen获得的发型曲线2针对上述问题，本文学习仿真发型建模的研究思想，结合实际生产中传统美术的流程，提取出新的头发生成流程，构建艺术家友好的条带网格发型建模系统。1https://www.iamag.co/polygon-to-maya-hair/geo-maya-hair-2-for-autodesk-maya/2https://texturing.xyz/pages/making-a-digital-face-sefki-ibrahim

浙江大学硕士学位论文第1章绪论4图1-3艺术家友好的条带网格发型建模系统流程图。对头发进行分块处理，无刘海散发不用分块。对每个头发块，头发轮廓模型平滑得到内层网格模型，对于需要和头部直接接触的头发块，需要引入头部模型进行碰撞检测。用户使用顶点颜色指定发根发尾顶点，系统将会从外层发根到发尾均匀划分内层网格获得内层条带网格。少量头发曲线、头发轮廓、内层网格作为输入自动化生成外层头发条带网格。两层头发网格结合即可获得完整发型。距离的网格均匀分割算法，即通过将外层发根作为源点，获得网格的距离场，求得等距离线，对其进行划分获得分割点。该方法适用于常见发型区域的分割。外层头发条带网格是由网格在空间上相互叠加构成，而内层条带网格则是一层紧靠连续的网格，所以外层网格的构建往往需要艺术家更加精细的操作，制作过程也更加繁琐。在此我们使用内层网格、轮廓模型以及少量头发曲线作为输入，学习Hu等人[5]的思想，利用遮罩(Mask)图像作为优化完善网格发型的参考，在此基础上引入了向量场，提出基于图像细化的头发条带网格迭代生成算法，以完全自动化的方式释放艺术家的双手。借助于图像中轴，新增加的条带网格可以最大化覆盖裸露的内层网格，运用补洞网格对相关条带网格进行“缝补”，以最小的代价遮蔽内层头发，控制整体模型的复杂度。此过程限定网格在轮廓模型内部，


本文编号：3132348