[发明专利]基于三维建模的身体变化表示方法

说明书

本发明属于三维建模的技术领域，具体涉及一种基于三维建模的身体变化表示方法。主要包括生成身体模型、计算与身体模型匹配的模板模型、转移模板模型UV坐标至身体模型、分割模板模型、计算相应模块间的旋转平移矩阵、统一相应模块之间的坐标系、计算相应身体模型的变化的颜色数值、计算相应身体模型的变化的颜色属性、生成身体模型纹理贴图、优化身体模型的纹理贴图步骤。本发明通过两个时间段的人体模型计算出身体的变化情况并予以展示，计算结果精确，能够直观实现对身体变化情况的持续追踪。

技术领域

本发明属于三维建模的技术领域，具体涉及一种基于三维建模的身体变化表示方法。

背景技术

三维建模一直是计算机视觉领域的重要研究课题，三维人体建模作为计算机人体仿真的一个组成部分，最早出现于航天工业的人机系统。自交互式计算机图形学诞生之日起，就有学者不断探索计算机人体建模技术，随着计算机技术的不断发展，如今三维人体建模在科研、动画、电脑游戏、服装设计、工业等领域有着非常广泛的应用。

随着人们生活水平的提高，逐渐对自己身体健康和体型变化越来越关注。很多传统健身行业，都开始找寻与三维模型的介入点。结合现有的三维数据采集技术，健身行业期望可以通过不同时间段的人体模型展现出对应时间段的身体变化情况，以便于分析该时间段的锻炼是否有效，帮助制定合适的健身计划。

目前，在传统的健身领域还没有能够持续追踪建立身体模型的方法，更没有对身体整体的变化能够直观表示的方法。

发明内容

为了能够直观表示出人体三维模型身体变化，本发明提供一种基于三维建模的身体变化表示方法。

本发明的技术解决方案是提供一种基于三维建模的身体变化表示方法，包括以下步骤：

步骤一：对同一个人不同时刻的同一姿势分别生成两个三维身体模型A和B；

步骤二：根据三维身体模型A和B的特征选取分别与三维身体模型A和B一一对应的具有UV坐标的模板模型C和D；

步骤三：将步骤二中选取好的模板模型C和D的UV坐标分别转移至两个三维身体模型A和B中；

步骤四：分别将模板模型C和D按身体部位分割为N个模块；

步骤五：基于最小二乘法求得模板模型C和模板模型D中代表相同身体部位的模块坐标之间构成的旋转平移矩阵；

步骤六：将模板模型C中的各模块对应的坐标通过步骤五中求得的旋转平移矩阵变换到模板模型D中对应各模块的坐标系中，得到同时包含模板模型C和模板模型D中相同身体部位模块坐标的坐标系；

步骤七：在步骤六得到的坐标系中，将模板模型D中各模块的顶点坐标与模板模型C中各模块的顶点坐标相减，计算模板模型D中各模块顶点坐标与模板模型C中各模块对应顶点坐标的欧式距离；

步骤八：计算模板模型D中各模块顶点与模板模型C中各模块顶点之间的向量以及模板模型D中各模块顶点与模板模型C中各模块顶点之间的向量与相应模板模型D中各模块顶点的法向量之间的夹角；

步骤九：结合步骤七及步骤八的计算结果，计算模板模型D中所有模块顶点的颜色信息；

步骤十：根据步骤九得到的模板模型D中所有模块顶点的颜色信息以及模板模型D自身的UV坐标，生成模板模型D的纹理贴图；

步骤十一：将步骤十中生成的模板模型D的纹理贴图转化为三维身体模型B的顶点颜色信息；

步骤十二：对步骤十一得到的三维身体模型B的顶点颜色信息进行一层领域面平滑处理；

步骤十三：根据步骤十二得到的三维身体模型B的顶点颜色信息生成三维身体模型B的纹理贴图。

优选地，步骤二具体为：