吕海清+李雪飞

摘要：三维建模是计算机图形学和计算机视觉领域的基本问题。人脸具有共性强及个性鲜明的特点，成为众多三维建模算法的实验平台。但由于人脸的多样性、复杂性，建立真实感强的目标三维人脸模型在学术研究和实际应用方面都具有重要意义。在文献梳理的基础上，阐述了真实感三维人脸建模理论和实践相关研究成果，总结了目前三维人脸重建的研究方法，分析了各种三维人脸重建方法的优缺点，提出了有待进一步研究的问题，展望了未来的发展趋势。

关键词：真实感三维人脸建模；三维数据获取；虚拟现实；计算机视觉

DOIDOI：10.11907/rjdk.172298

中图分类号：TP317.4

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2018）001000103

Abstract：Threedimensional modeling is a basic problem in the field of computer graphics and computer vision. Face with its unique common and strong personality and other characteristics， as many advanced 3D modeling algorithm experimental platform. However， due to the diversity of face， complexity， the establishment of a strong sense of the goal of threedimensional face model has become a challenge for many researchers， computer simulation of specific threedimensional face， both in academic research and practical applications are of great significance. On the basis of combing the literature， this paper summarizes the research results of real threedimensional face modeling theory and practice， summarizes the research methods of 3D face reconstruction in recent time， and analyzes the advantages and disadvantages of various 3D face reconstruction methods， a few issues to be further studied and future trends.

Key Words：realistic 3D facial modeling； 3D data acquisition； virtual reality； computer vision

0引言

随着计算机图形学及虚拟现实等技术的发展，尤其是虚拟播音员的出现，基于虚拟人物设计的研究被广泛重视。人脸包含了大量的特征信息，是辨别人物最主要的器官，特定人脸的计算机模拟研究具有重要意义。真实感三维人脸模型在影视制作、计算机游戏、远程教育、医学美容、智能识别等应用中举足轻重。在学术研究方面，三维人脸重建与表情口型模拟、人脸识别、医学图像处理、人机交互等研究课题相辅相成，其研究成果可推动相关研究。Parke[1] 20世纪70年代建立了第一个脸部模型，其后研究不断深入。真实感三维人脸重建可分为两种途径：①采取三维扫描仪等较复杂的硬件装置，辅以一些较简单的算法来获取人脸的几何和纹理数据；……