面向动态展现的壁画人物面部绘制技法模拟技术与系统

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敦煌壁画具有深厚的文化内涵和极高的艺术价值。敦煌壁画的动态展现在文化教育和宣传方面有着十分重要的意义。该任务的实现在技术方面包含两方面要求,其一是展现对象的建模方式支持多视角绘制并方便动态化,其二是对敦煌壁画风格的准确重建。  基于以上背景,本文以用于参与表情动画制作的敦煌壁画人物面部为例,提出了面向动态展现的敦煌壁画人物面部绘制技法模拟系统解决方案,并对各项关键技术进行了研究。本文采用2.5维建模方法完成基于临摹图的人物面部模型构建,该方法基于离散视角下的二维轮廓定义自动生成任意视角下的模型轮廓,在满足多视角展示和动态化需求的同时,十分适合于与基于笔画的艺术化绘制方法相结合生成风格化展示作品。在技法模拟部分,采用了笔触纹理映射和颜料扩散模型两种艺术化绘制方法;前者以2.5维模型轮廓为指导,结合用户对关键笔触足迹的定义,生成风格化笔画,其原理简单,但灵活性很高,能实现多种风格的模拟;后者对画布和颜料的物理属性建模,从原理出发对壁画晕染技法中的渲染方法进行模拟,以生成更真实的模拟结果。另外,本文提出通过预设人物面部绘制技法模板,实现对模拟结果的重复利用,提高制作效率。  最后本文依照以上方案,对各关键技术进行整合,完成了相应系统的实现。系统功能包括支持多视角展示和动态化的2.5维模型构建,风格化笔画的编辑与生成,基于颜料扩散模型的晕染模拟等,其操作结果基本满足动态展示需求。
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