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一种基于人体截面环的参数化变形方法，其特征在于通过以下步骤实现：(1)将人体三角面片模型参数化为截面环的数据结构，作为后续参数化变形的标准人体模型；(2)将选定的人体测量参数映射到截面环的数据结构上；(3)定义变形函数，对各部位的截面环进行参数化变形；(4)对变形后的模型进行表面优化，并将截面环数据重构成三角网格结构，渲染出变形后的人体模型；所述步骤(1)中的将人体三角面片模型参数化为截面环的数据结构，作为后续参数化变形的标准人体模型方法如下：(2.1)定义人体坐标系,在人体坐标系中，脸部朝向z轴负向，头顶方向为y轴正向，左手指向x轴正向,双脚所在的水平面y值为0，y轴从双脚中心指向头顶正中心；(2.2)人体部位划分,人体模型分为胸部、腰部、臀部、左大臂、左小臂、右大臂、右小臂、左大腿、左小腿、右大腿、右小腿这11个部位，定义部位间的各端面；(2.3)切取截面环,首先，定义各部位的截面组，截面组从部位最外/下侧端面起始，每次增加一个步长，直到超过该部位最内/上侧的端面；然后，对使用截面对各部位进行切环，判断人体模型的三角面片是否与截面相交，若相交，求出三角形与截面的交点；最后，进行曲线拟合，将一组交点拟合成一条环线或曲线；(2.4)截面环整理和优化,曲线上每个顶点的存储顺序遵循左手定律，使整个环的法向量指向y轴或x轴正方向,对截面环进行滤波处理，实现截面环的平滑优化；所述步骤(2)中的将选定的人体测量参数映射到人体截面环数据结构上方法如下：(3.1)选定13项常用的人体测量参数，包括身长、臂长、腿长、肩宽、颈围、胸围、下胸围、腰围、臀围、大臂围、小臂围、大腿围、小腿围，其中前3项是长度值，其他是围度值；(3.2)计算截面环的凸包弧长，标记基础环,遍历各部位截面环以计算每个环的凸包弧长，然后找出最长或最短的那条截面环标记为相应基础环，标记出颈围、胸围、下胸围、腰围、臀围、大臂围、小臂围、大腿围和小腿围各基础环；(3.3)将基础环的闭包弧长与长度测量参数对应的端面间距记录为标准人体模型的初始测量参数；所述步骤(3)中的定义变形函数，对各部位的截面环进行参数化变形方法如下：(4.1)定义每一个测量参数与受影响部位的对应关系；(4.2)定义每一个部位的变形函数与测量参数之间的关系；(4.3)人体变形，使用变形函数对各部位的截面环进行参数化变形；首先，对基础环进行变形；将输入的测量参数与标准人体模型的初始参数作对比，大于初始值则根据上述(4.1)、(4.2)的定义关系放大对应基础环，否则缩小对应基础环，直至基础环的凸包弧长值等于输入的测量参数；记录放缩后的基础环所在平面两个轴向的放缩比Z<sub>i</sub>和Z<sub>j</sub>，记录该测量参数p的影响值E<sub>p</sub>(Z<sub>i</sub>,Z<sub>j</sub>)；其次，对各部位的每个截面环进行变形；根据上述(4.1)和(4.2)的定义关系，调用受影响部位的变形函数，在变形函数执行过程中，对每一个影响值E<sub>p</sub>做正弦变换：<img file="FDA0001007159530000021.GIF" wi="475" he="118" />其中d是该截面环到p对应的基础环的距离，L是部位基础环与p对应的基础环之间的距离；将变换后的影响值求和<img file="FDA0001007159530000022.GIF" wi="233" he="110" />截面环每一个顶点围绕截面环中心根据E的两个参数值进行放缩，得到新的坐标；最后，遍历受影响部位的每一条截面环，执行上述两步，最终受影响部位的每一个顶点都得到新的坐标值，变形函数结束；所述步骤(4)中对变形后的模型进行表面优化，并将截面环数据重构成三角网格结构，渲染出变形后的人体模型方法如下：(5.1)使用了Bezier曲面平滑算法对变形后的人体模型表面进行整体平滑优化；(5.2)使用三角化算法将人体的截面环数据重构成三角网格结构；(5.3)渲染变形后的人体模型。 |
