隨著CG技術(shù)的迅速發(fā)展,三維數(shù)字人物廣泛地被運(yùn)用在電影、動(dòng)畫、軍事、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的真人表演,大大降低了數(shù)字產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,規(guī)避了一些高危動(dòng)作和環(huán)境對(duì)特效演員造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然,行業(yè)對(duì)數(shù)字人物模型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求也越來(lái)越高。目前,人物模型制作多采用手動(dòng)布線、數(shù)字雕刻的傳統(tǒng)建模流程進(jìn)行制作,這種傳統(tǒng)的模型制作方法對(duì)模型師的制作技術(shù)要求和能力要求極高,且模型制作的周期長(zhǎng)、效率低,設(shè)計(jì)師無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)快速制作高精度、高質(zhì)量的寫實(shí)三維人物模型。三維掃描技術(shù)通過對(duì)真人身體的掃描,快速得到掃描對(duì)象的高精度數(shù)字模型,提高人物模型生產(chǎn)效率的同時(shí),保障了人物模型的精度和質(zhì)量,是目前正在探索的人物模型設(shè)計(jì)與制作的一種新技術(shù)方法。然而,三維掃描技術(shù)生成的人物模型存在點(diǎn)云數(shù)據(jù)過多,布線方法雜亂等問題,需要經(jīng)過雕刻、拓?fù)涞燃夹g(shù)對(duì)其進(jìn)行整理,重新制作模型UV,以滿足角色的綁定、貼圖繪制需求。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的三維掃描技術(shù)主要運(yùn)用于工業(yè)、考古等領(lǐng)域,對(duì)人物模型制作缺乏系統(tǒng)的思路和方法。如何通過三維掃描技術(shù)快速地生成高精度、高質(zhì)量模型,使模型的布線、貼圖等數(shù)據(jù)滿足電影、動(dòng)畫的要求,成為現(xiàn)今整個(gè)CG圈的重要... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

掃描模型

13通過三維掃描技術(shù)所得到模型是基于客觀現(xiàn)實(shí)中的基礎(chǔ)上得到的，是對(duì)物理性的描摹，它實(shí)現(xiàn)了某種程度上的真實(shí)。三維掃描可以在短時(shí)間內(nèi)獲取與被掃描人物比例完全一致的三維模型，可以從掃描中產(chǎn)生完全貼合現(xiàn)實(shí)人物同樣的細(xì)節(jié)與形態(tài)，包括皮膚、皺紋、衣服的褶皺，甚至是衣物的紋理，這些都構(gòu)成了人物模型的真實(shí)表面，因此通過掃描所得的模型精準(zhǔn)度極高，真實(shí)性強(qiáng)，如圖2.1所示，但如圖2.2所示，模型面數(shù)大約有363萬(wàn)多個(gè)面。圖2.1掃描模型圖2.2掃描模型2.2高效率的制作速度一般的藝術(shù)作品需要耗費(fèi)的時(shí)間主要分為設(shè)計(jì)者在前期的創(chuàng)作與后期對(duì)作品進(jìn)行加工這兩個(gè)部分，一件優(yōu)秀的藝術(shù)作品中包含了設(shè)計(jì)者對(duì)其所付出的汗水與精力，設(shè)計(jì)中為了達(dá)到更好的效果展示，經(jīng)常要對(duì)作品進(jìn)行調(diào)整與修改，因此，為了更好地完成藝術(shù)作品，通常需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間，從三維人物模型的建立流程來(lái)看，作品從前期的構(gòu)思到后期基本完成所要?dú)v經(jīng)的過程大多相同，在藝術(shù)創(chuàng)作中對(duì)作品進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整與修改是必然的，作品的細(xì)節(jié)通常都要進(jìn)行非常仔細(xì)的推敲才能最終確定。因此，在制作過程中會(huì)花費(fèi)大部分的精力和時(shí)間在反復(fù)的推敲上。然而，借助三維掃描技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地得到物體正確的形體結(jié)構(gòu)，甚至可以在短時(shí)間內(nèi)獲取到模型的細(xì)節(jié)，有效地縮短制作周期，如圖2.3、圖2.4所示。因此，應(yīng)用三維掃描技術(shù)的藝術(shù)作品在前期模型的搭建上要比傳統(tǒng)流程制作出的作品所用時(shí)間要少很多，并從中有效縮短了制作周期。2.1高精度的網(wǎng)格模型

14圖2.3掃描數(shù)據(jù)圖2.4掃描數(shù)據(jù)2.3低消耗的計(jì)算成本三維掃描技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以幫助三維模型創(chuàng)作者大大提高了在三維模型創(chuàng)作過程中的創(chuàng)作效率，對(duì)比人工來(lái)說，機(jī)器掃描是相對(duì)準(zhǔn)確的，而對(duì)于人工建模則是因?yàn)闀?huì)使創(chuàng)作者受到情緒與工作環(huán)境的雙層因素制約，不可能使創(chuàng)作者完完全全在短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確制作和構(gòu)建出比例、造型、細(xì)節(jié)一模一樣的模型。三維掃描技術(shù)則不然，可以在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確得到物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的編輯和分析整合，可以準(zhǔn)確得到與被掃描物體造型比例一樣的三維模型，模型制作和構(gòu)建過程快速、準(zhǔn)確，在一定的程度上大大地節(jié)約了創(chuàng)作者的時(shí)間和成本。同樣重要地，三維掃描質(zhì)量直接在一定的程度上決定了三維模型制作細(xì)節(jié)的精細(xì)和完整程度，成功的三維掃描可以使創(chuàng)作者得到很好的創(chuàng)作和模型，完整的模型制作細(xì)節(jié)方便了后面的模型創(chuàng)作工作，不需要再讓創(chuàng)作者占用很多的時(shí)間精力對(duì)模型進(jìn)行一些細(xì)節(jié)的刻畫，在快速成型的技術(shù)基礎(chǔ)上大大提高了工作效率。2.4多繁雜的點(diǎn)云數(shù)據(jù)首先，通過三維掃描物體所得到的最初是一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，且在掃描過程中產(chǎn)生的點(diǎn)云噪點(diǎn)需要會(huì)造成大量的無(wú)用數(shù)據(jù)，為了進(jìn)行順利重新拓?fù)洳季�工作，需要把其先行刪除。其次，如圖2.5、圖2.6所示，通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合得到的模型細(xì)節(jié)充分，但是面數(shù)過多，即使通過網(wǎng)格簡(jiǎn)化也是屬于高面數(shù)模型，不能直接使用，因?yàn)楦呙鏀?shù)的模型在三維軟件中會(huì)損耗太多計(jì)算機(jī)資源，容易造成計(jì)算機(jī)出現(xiàn)死機(jī)、暫停運(yùn)行等問題。因此，還需借助外部其他軟件進(jìn)行重新布線拓?fù)涔ぷ鳎康氖菍?shí)現(xiàn)網(wǎng)格轉(zhuǎn)換和頂點(diǎn)分布均勻、布線合理的模型，這樣既保留了掃描物體

【參考文獻(xiàn)】：
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