[发明专利]一种基于图片的三维动漫玩具设计方法

权利要求书

1.一种基于图片的三维动漫玩具设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：先利用相机对玩具从多个不同角度的拍摄，获取该玩具的多视点图像；

步骤二：利用基于深度跟踪的轮廓提取与矢量化技术，根据输入玩具图片建立动漫玩具外围轮廓线，并根据特征区域分解轮廓线，建立三维模型的二维线轮廓框架；利用曲面造型技术，根据二维轮廓框架，利用三维建模方法，分别生成三维曲面，并利用三维曲面造型方法对曲面进行修改，得到三维模型原型；利用三维模型表面彩绘与贴图技术，根据用户输入，在三维模型表面进行表面彩绘或贴图，对三维模型原型进行美化，完成三维动漫玩具模型设计；

步骤三：所述基于深度跟踪的图像轮廓提取与矢量化技术，即对输入玩具图片依次采用预处理、轮廓提取、轮廓跟踪、轮廓简化和拟合处理得到矢量化的轮廓曲线；

步骤四：所述特征区域分解，即根据动漫玩具不同身体部分特征进行区域分解；

步骤五：所述三维建模方法，即回转建模、拉伸建模、膨胀蒙皮法建模；

步骤六：所述三维曲面造型方法，即对曲面细节采用局部点集变形、对称变形、平面FFD变形对曲面细节进行调整；

步骤七：采集动漫视频中主角的不同角度进行图像，进行建模，最后两个进行无缝拼接组成一个新的玩具产品。

2.根据权利要求1所述的一种基于图片的三维动漫玩具设计方法，其特征在于，在步骤七中还包括以下步骤：基于多视点图像的建模，其采用SIFT(Scale-invariant featuretransform)技术来获取多视点图像中的对应特征点，以此特征点作为约束来恢复相机参数，并根据此相机参数进行射影重构来修正特征点中的误匹配对，得到稀疏点云模型；同时，以所述稀疏点云模型作为约束，进行基于立体视觉的三维重建，并经过融合，得到密集的点云模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于图片的三维动漫玩具设计方法，其特征在于，基于多视点图像的建模的步骤包括

a、基于SIFT技术对多视点图像的特征点抽取和匹配；

b、利用RANSAC算法去除匹配结果中的野点；

c、根据匹配结果进行自标定，获取内参和外参；

d、利用已知的参数，对特征点进行射影重构，来修正特征点中的误匹配对，得到的稀疏点云模型；

e、以所述稀疏点云模型为基础，进行基于立体视觉的三维重建，对重建结果进行融合，得到密集的点云模型。

4.根据权利要求2所述的一种基于图片的三维动漫玩具设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：在三维建模中对得到的密集点云模型进行特征点的提取和特征点列的重采样，然后进行基于轮廓的空间点三角化，再使用OpenGL技术，实现重建目标的三维显示。

5.根据权利要求1所述的一种基于图片的三维动漫玩具设计方法，其特征在于，所述三维模型表面彩绘，即根据鼠标输入的草图轨迹或利用弗格森曲线拟合鼠标输入的草图轨迹，进而通过拖动控制点调整彩绘图纹形状，在三维模型表面进行线条彩绘，以及对勾绘的封闭区域用特定颜色进行填充着色。

6.根据权利要求1所述的一种基于图片的三维动漫玩具设计方法，其特征在于，所述三维模型表面贴图，即直接从二维图片选取图像细节，拖拽至模型表面，完成三维模型表面贴图。