[发明专利]一种基于多方向场的逼真的静态头发建模方法

摘要

本发明公开了一种基于多方向场的逼真的静态头发建模方法，分为3个阶段：第1阶段从采集的多视点头发图像出发，首先得到可靠的二维发丝段和头发点云模型，再生成带方向的三维发丝段头发模型；第2阶段，根据第1阶段的结果进行方向场求解及保留结构的方向场规则化；第3阶段，构建基于多方向场的静态头发模型，该阶段分为3个步骤，分别为生成逼真的发根、构建发丝生长规则和优化三维发丝头发模型。本发明相比其他基于多视点图像的头发建模方法，既能从外表上保留头发的结构，逼近采集数据，又能使内部发丝的生长分布更加真实可靠。

主权项

一种基于多方向场的逼真的静态头发建模方法，其特征在于：所述的建模方法分为3个阶段，具体如下：第1阶段，生成带方向的三维发丝段头发模型，该阶段首先利用方向滤波算子求解二维方向场，并求解可靠的二维发丝段，然后利用PMVS(Patch‑based Multi‑View Stereo)算法生成带方向的头发点云数据，最后利用发丝段生成算法生成带方向的三维发丝段头发模型；第2阶段，基于第1阶段的结果求解方向场并进行保留结构的规则化，该阶段分为2个步骤：(1)根据第1阶段的结果，利用带约束的热扩散方程分别求解内部方向场、内部距离场和表面结构方向场；(2)对内部方向场进行规则化映射和扩散，得到保留结构的规则化方向场；第3阶段，基于第2阶段的结果构建基于多方向场的静态头发模型，该阶段分为3个步骤：(1)使用构建形状分布的方法，在头模型上指定区域生成均匀分布的发根，发根点方向由该点的切线和法线方向确定；(2)使用保留结构的方向场和头发模型结构约束，构建发丝生长规则，逐点生长发丝；(3)对生成的头发模型进行能量优化，生成逼真的三维发丝头发模型。