基于头发生成区域的发型建模和交互式参数化发型设计

发布时间：2025-06-26 23:09

　　发型是3D虚拟角色的一个重要组成部分。在电子游戏、虚拟现实、计算机动画等领域,逼真的人体发型对于创建真实的3D虚拟角色都是至关重要的。逼真的发型建模是计算机图形学领域的重点和难点。复杂的物理性质、数量庞大的发丝数量、种类繁多的发型样式使得进行逼真的发型建模变得极为困难。本文研究和实现了基于头发生成区域的发型建模和交互式参数化发型设计的相关算法。为了能够对各式各样的发型进行建模,提出了基于头发生成区域的分块思想,基于头部平行极坐标系的发根点分配,利用引导发丝生成不同款式发型,实现了发型的物理模拟;为了对发型进行基于头发生成区域的风格化调整,实现了分区域的卷曲功能,提出了分区域的蓬松、长度缩放参数化方法,实现了基于交互的剪发、梳发和卷发功能;为了处理人体与发型之间的穿透问题,实现了基于符号距离场的碰撞检测与响应算法。为了简化辫子发型和发髻发型的建模,提出了基于曲线参数方程的发型建模和参数化调整算法。

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1曲线采样点移动前后

浙江大学硕士学位论文第2章头发生成区域的划分9(a)(b)图2-1曲线采样点移动前后2.2子发域的合并和分割上一小结中指定发域的功能已经能够满足许多常见的用户需求，本小结所提及的子发域的合并与分割算法主要是为了达到两个目的。第一个目的是为了丰富用户编辑子发域的手段。虽然使用指定子....

图2-2合并子发域1

浙江大学硕士学位论文第2章头发生成区域的划分10曲线去除。我们首先得到2个子发域的边界曲线的并集和边界曲线的交集，之后再从集合中剔除位于集合中的曲线得到曲线集合，则合并子发域1和子发域2所得的新子发域3的边界曲线的集合为曲线集合。得到子发域的边界曲线的集合，也就确定了该子发域。在....

图2-4边界曲线走向

浙江大学硕士学位论文第2章头发生成区域的划分11(a)(b)图2-3合并子发域22.2.2子发域的分割子发域分割是根据用户给定的曲线将一块子发域一分为二。因为分割子发域本质上是分割边界曲线，因此在这个过程中将会把旧边界曲线一分为二产生2根新的边界曲线。为了降低子发域分割算法的实现....

图2-7分割子发域

浙江大学硕士学位论文第2章头发生成区域的划分14(a)(b)图2-7分割子发域2.3发根点的生成和分配要想基于发域进行发型建模和对发型进行调整，就需要确定每个子发域各自拥有的发根点。因此，本小结提出了对发根点进行生成和分配的算法。因为发根点总是位于人体模型头部表面，因此本文首先利....

本文编号：4053416