一种采用手绘草图的三维人体多姿态建模方法

摘要

本发明提出了采用手绘草图的三维人体多姿态建模方法，包括：显式绘制人体特征草图，在给定的三维人体姿态模型下，将观察视角和人体姿态调整为与人体草图一致，并根据人体姿态模型网格点与人体关节点之间的位置关系对该人体模型加权；在该观察视角和人体姿态下，对人体姿态模型进行投影并提取轮廓线、暗示性轮廓线、谷线和脊线等特征投影线集合，将人体草图笔画线与特征投影线组合进行匹配，并根据草图笔画线与特征投影线组合的几何关系构建隐马尔科夫模型，将草图笔画点与三维模型网格点对应并计算对应点的位移参数；在对应三维模型网格点位移参数的约束下，通过均值坐标编码形变算法对人体网格模型进行形变，得到最终的三维人体网格模型。

主权项

一种采用手绘草图的三维人体多姿态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，模型预处理：用户绘制人体特征草图S，并调整给定的三维人体姿态模型M_o的观察视角和人体姿态，使三维人体姿态模型M_o的观察视角和人体姿态与人体特征草图S一致；所述人体特征草图为S＝{s₁,s₂,...,s_n}，s₁,s₂,...,s_n表示由草图笔画点构成的各条人体草图笔画线，n为人体特征草图中的笔画线数；所述三维人体姿态模型M_o包括一组三维模型网格点；根据用户在三维人体姿态模型M_o上标定的人体关节点位置，对三维模型网格点进行加权；步骤二，笔画匹配：在步骤一中调整后的观察视角和人体姿态下，对三维人体姿态模型M_o进行投影得到特征投影线集合S_F，特征投影线集合S_F包括一组特征投影线；对每一条草图笔画线s_i计算对应的候选特征投影线集合S_FC，并在特征投影线集合S_FC中，遍历查找所有可能与草图笔画线s_i匹配的特征投影线组合，计算各特征投影线组合的组合代价集合C_Si，并得到对应的特征投影线组合集合S_FSi；计算草图笔画线s_i与特征投影线组合集合S_FSi中各特征投影线组合的相似度，选择相似度最高的特征投影线组合S_Si与草图笔画线s_i进行匹配，1≤i≤n；对所述匹配的草图笔画线s_i和特征投影线组合S_Si建立隐马尔科夫模型，将草图笔画线s_i的草图笔画点与特征投影线组合S_Si中的特征投影线点进行匹配，并计算特征投影线点所对应的三维模型网格点在绘制平面的位移参数P_DSi，所有特征投影线点对应的三维模型网格点位移参数构成三维人体姿态模型M_o的特征点位移集合P_D；步骤三，模型形变：在三维人体姿态模型M_o的特征点位移集合P_D的约束下，对三维人体姿态模型M_o进行形变，得到最终的三维人体网格模型，从而实现三维人体多姿态建模。