[發明專利]一種高效自動化的頭發匹配頭型生成方法及其生成裝置

有效

• 申請號: 202110361444.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112991523B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 劉德建;高山曉;薛仕琦;陳宏展
• 申請（專利權）人: 福建天晴在線互動科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/55;G06T19/20
• 代理公司: 福州旭辰知識產權代理事務所(普通合伙) 35233
• 代理人: 程勇

本發明提供了一種高效自動化的頭發匹配頭型生成方法，所述方法為：步驟S1、定義基礎頭模型、變形頭模型、基礎頭發模型和變形頭發模型的頂點數據集結構，步驟S2、加載基礎頭模型和基礎頭發模型，遍歷基礎頭發模型中的所有頂點，以基礎頭發模型中的所有頂點位置為起點，向基礎頭模型中心點作射線檢測來獲得基礎頭發模型的頂點UV2數據集；步驟S3、生成變形頭模型的空間位置圖Dmap；步驟S4、加載設置好基礎頭發模型的頂點UV2數據集，加載空間位置圖Dmap，逐像素采樣獲取基礎頭發模型的頂點偏移數據集，最后得到變形后的頭發模型；本發明提高了技術人員的開發效率。

技術領域

本發明涉及人臉識別技術領域，特別是一種高效自動化的頭發匹配頭型生成方法及其生成裝置。

背景技術

隨著大數據人臉建模的發展，人臉的數字化建模已然成為常態。通過相關AI算法(人工智能算法)，可以將一張標準臉型變成年輕的，年老的，胖臉，瘦臉，甚至是男女不同性別。但人臉的變化，對應得到3D模型發型也需要進行變化。由于發型模型較于人臉模型面數更多，模型隨意性更強，因此發型數字建模比人臉數字建模具有更高的難度。在有限個臉庫的情況下，傳統方法都是3D美術建模人員手工去修改發型，已達到發型適配各種臉型的目的。但在數字人臉建模時代，人臉個數是無限多個的，這種方法顯然不可取。本專利就通過一套算法機制，將導入的頭發模型自動化適配到各種臉型上，并導出適配文件。其他應用程序即根據適配文件，還原出對應的頭發變化，大大減少了美術人員的開發成本。

發明內容

為克服上述問題，本發明的目的是提供一種高效自動化的頭發匹配頭型生成方法，能進行自動化的頭發匹配頭型，提高了技術人員的開發效率。

本發明采用以下方案實現：一種高效自動化的頭發匹配頭型生成方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1、定義基礎頭模型和變形頭模型的頂點數據集結構，基礎頭模型和變形頭模型的頂點數據集結構包括：頂點位置、頂點法線、頂點UV、頂點顏色；定義基礎頭發模型和變形頭發模型的頂點數據集結構，基礎頭發模型和變形頭發模型的頂點數據集結構包括：頂點位置、頂點法線、頂點UV、頂點UV2、頂點顏色；

步驟S2、加載基礎頭模型和基礎頭發模型，遍歷基礎頭發模型中的所有頂點，以基礎頭發模型中的所有頂點位置為起點，向基礎頭模型中心點作射線檢測來獲得基礎頭發模型的頂點UV2數據集；

步驟S3、生成變形頭模型的空間位置圖Dmap；

步驟S4、加載設置好基礎頭發模型的頂點UV2數據集，加載空間位置圖Dmap，逐像素采樣獲取基礎頭發模型的頂點偏移數據集，最后得到變形后的頭發模型。

進一步的，所述步驟S2進一步具體為：向基礎頭模型中心點作射線檢測，設置檢測射線長度為L，射線檢測過程中記錄射線所有能命中基礎頭模，并能取得基礎頭模上有效UV值的頂點，設置基礎頭發模型的頂點UV2值為命中基礎頭模的有效UV值，未能命中或無法取得基礎頭模的有效UV值的頂點，將基礎頭發模型的頂點UV2設置為(0，0)，最終得到基礎頭發模型的頂點UV2數據集。

進一步的，所述步驟S3進一步具體包括：步驟S31：加載基礎頭模型和相關的變形頭模型；

步驟S32：將基礎頭模型和變形頭模型的頂點位置，按其UV坐標投影至y，z坐標軸上，并將基礎頭模型和變形頭模型的顏色設置為其頂點位置；具體公式如下：

其中，基礎頭模型和變形頭模型的頂點位置P：為(P_x，P_y，P_z)的三維向量，記錄頂點在空間中的位置；基礎頭模型和變形頭模型的頂點UV，為(u，v)的二維向量，用于表示該頂點在一張二維圖像上的坐標位置，該坐標位置上的像素值就是這個頂點的顏色，也稱頂點的紋理尋址值；