基于OpenCV的三维动画模型创建方法.pdf

中国科教创新导刊20 10 N O .26 Chin a Edu cati on Inn ov at ion H er al d 电化教育研究 基于Op en CV 的三维动画模型创建方法 陈国军 肖芳 ( 湖南文理学院 湖南常德 4 1 5 0 0 0 ) 摘 要:三维动画模型的创建需要更为快速的方法,本文基于Op en CV 实现了一种快速方法。能与M ay a 等三维动画软件协调使用。 关键词:Op en CV 三维动画模型 Op en GL 结构光(Stru ctured Light) 中图分类号: T P 3 9 1 . 4 文献标识码: A 文章编号: 16 7 3 - 9 7 9 5 (2 0 10 ) 0 9 (b ) - 0 17 6 - 0 1 三维模型创建是三维动画制作流程中 (6)采用3D扫描技术对现实模型进行数 (3)进行卷积操作,获取X 轴位置差。 最为基础的环节。在三维动画发展的早期, 字化, 然后再进行修改以适合三维动画流 (4)三角函数运算得到物体深度高度信 由于计算机性能及模型创建手段的限制, 程。 息。 动画所驱动的对象大多是比较简单的角色 本文采用3D 扫描技术来进行模型数字 (5)在Op en GL 中形成3D 点云。 形态,如Pixar Anim ation Stu dios在1986年 化。 (6) 依据点云重建三维物体。 所创作的动画短片《Luxo Jr 》。随着CG技术 3D 扫描技术有许多方法, 本文采用一 (7)在得到足够的特征点与足够的空间 的发展与计算机性能的不断提升, 创建高 种称为结构光( Stru ctur ed Light) 的方法。 信息后,采用Alias|Wavefront 的obj 格式来组 细节度的模型已经成为现实。如《魔戒》系 作为一种快速的模型数字化方法, 结 织模型数据并实现导出功能。 列电影中全数字化制作的咕噜, 最近上映 构光扫描可以不进行摄像头标定, 这可以 为了除去背景的冗余信息, 我们需要 的电影《阿凡达》中的数字化后的男女主 大大地减少编码量。但是,其对相应硬件的 确定支撑平面在图像中的阀值, 在阀值以 角,均具有较高的细节度, 当然在这其中不 空间信息精度要求比较高。本文采用的结 下的数据全部删除, 即可获得干净的空间 能忽略部分软件的作用,例如Zbru sh 。然而 构光扫描原理示意图（图1 ）。 信息。 模型创建手段的演进,仍然是其主要原因。 D = L - A ; 由于物体的遮挡,激光线在模型上的 纵观三维动画流程中模型的创建手段,主 H =t an θ*D 投射会有空缺,这时, 为了obj 模型的连续 要有以下几种。 在欧氏几何中,D 为激光器在物体表面 性, 需要进行补全,本文中的补全采用直线 ( 1)运用数学方法创建几何形态。 光线与支撑面光线的X 轴差, θ角为激光器 连接的方法,如( 图2) 。 (2) 以艺术造型手段创建。 与支撑面之间的夹角,据上式,我们便可以 点A 与点B 间的缺失内容就直接采用直 (3) 以数学创建的几何形态为基础,再 获得物体的高度信息H 。 线连接, 以形成连续的obj 定点数据。 以艺术造型手段可视化地修改其造型数 基于OpenCV , 需要IplImage 的一系列处 一