蔡柳萍

（广东职业技术学院，广东 佛山 528000）

1 三维人体模型构建的理论研究

关于人体建模技术的研究始于20世纪70年代末。在目前的研究领域中，常见的算法主要有曲面建模、基于物理特性建模和基于解剖学的分层建模方法。曲面建模又称表面建模，这种建模方法的重点是由给出的离散数据点构成光滑过渡的曲面，使这些曲面通过或逼近这些离散点。N MThalmann和D Thalmann（1987）最早使用多边形表面生成虚拟人Marilyn Monroe，之后又提出JLD算符（Thalmann et al.1988,Thalmann an－Thalmann 1990）用于对人体表面的变形，将分层B样条技术用于三维人体建模。Douros et al（1999），使用B样条曲面重构三维扫描人体模型，尽管曲面建模技术已经能够完整地描述人体的几何信息和拓扑关系，但对于人体动态建模仍有一定的局限性。为使三维人体动画仿真效果更佳，A H Barr（1987）提出了基于物理特性的建模（Physically-Based Modeling）思想，将人体的物理特性加入到其几何模型中，通过数值计算对其进行仿真，人体的行为则在仿真过程中自动确定。为了进一步体现人体生理结构的层次性，Chadwick et al.（1989）提出了“人体分层表示法”的概念，在此基础上，Thalmann et al.（1996）提出一种更加高效的基于解剖学的分层建模算法来实现人体的建模与仿真。通过这种方法建立的人体模型从生理学和物理学角度都能实现更加逼真的效果（4）。

3D服装CAD系统是建立在三维人体模型上的尺寸信息提取、服装设计、虚拟试衣、动画模拟及基于互联网的订做、销售和展示等技术的集成与综合（5）。由于服装设计的特殊性，对人体建模提出了更具体的要求：（1）为了提高系统的运行效率，虚拟人体要在保证表面特征尺寸精确度的前提下尽量简化网格结构。……