从20世纪70年代以来,人脸建模和动画技术已经得到了长足发展。其过程大体上可以分为3个阶段:70年代以来的参数模型(Parke)、80年代以来的肌肉模型(人脸表情编码系统,简单肌肉模型和伪肌肉模型)和近年来基于图像的建模与绘制技术。这些年来取得的研究成果已经运用在电影、通讯、医疗和游戏等诸多行业中。但是由于人脸的复杂构造,逼真地模拟人脸及其运动方式仍然是科学界研究的热点。 构造人脸的方法有很多,本论文第二章介绍了目前计算机界在人脸造型和动画方面的一些基础技术。在第三章介绍了生成个性化人脸模型的一些基本方法。运用这些技术能够构造出出色的人脸模型和人脸动画。但是,正如文中所介绍的,这些方法往往需要昂贵的设备做辅助,或者需要复杂、专业的操作才能够完成人脸模型的重建。因此作者提出了人脸区域控制模型,并把它运用在根据正交照片的人脸重建方法中。 本论文第三章和第四章着重介绍了人脸区域控制模型和它在根据正交照片的人脸重建方法中的应用。 人脸区域控制模型采用两层网格结构的人脸模型。内层采用不变的网格作为人脸的骨骼层。外层网格被分成几个相对独立的区域,每个区域由若干控制点控制。区域内的点的变形由各自的变形参数控制。变形参数可由特征点自动计算,或者手工调整。 正交照片的人脸重建方法主要过程有:正面和侧面照片上特征点标注,特征点深度信息计算,变形参数自动计算,变形参数手工精细调整,网格平滑,纹理合成和贴图。 由于运用了人脸区域控制模型,和其他类似的正交照片重建方法相比,我们能够方便的控制精细的模型,因此重建的结果更加逼真。 在本轮文的第五章最后作者不仅提供了一些对比实验结果,还将本论文的方法运用到实际项目中。在“计算机辅助眼镜适配系统”中作者使用了第三章和第四章介绍的方法,取得了良好的应用效果。