[发明专利]3D虚拟形象的生成方法和装置

说明书

本发明提供一种3D虚拟形象的生成方法和装置，包括预先在3D模型的特征部分预置控制点和随动点，当需要根据2D图像对3D模型的特征部分进行调整时，仅需调整控制点位置，即可控制随动点跟随控制点的变化而变化，从而简化调整模型的步骤，极大的提高了3D模型特征部分的重建效率，并且，通过随动点跟随控制点变化的方式调整模型，可以确保模型表面的平滑度，进而使渲染得到的3D虚拟形象形象生动。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种3D虚拟形象的生成方法和装置。

背景技术

随着智能设备的普及和各种应用的推广，用户在相关应用场景下使用3D形象进行个性化交互的需求日益增长。3D形象的重点在于人脸部分，为了增加应用的可玩性和真实感，3D形象的构建可以参照用户提供的人脸图像。

现有基于真实人脸的3D虚拟人物的创建方法包括：根据人脸图像重建3D人脸模型，然后在3D人脸模型的基础上通过二次建模生成人物对应的身体、头发等其他模型，最终组合为3D虚拟人物模型。其中，重建3D人脸模型时，需要采集人脸正面图像，通过自动提取或人工标定方式进行人脸特征点定位，然后调整3D人脸模型上与人脸特征点对应的顶点，并逐个调整其他非对应的顶点，最后进行人脸纹理拟合。

上述方法存在以下缺陷：

1)现实场景中，很多情况下无法采集到人脸正面图像，比如在进行人脸识别时，很有可能仅采集到侧脸图像，此时采用上述的人脸重建方法将无法构建出3D人脸，或者构建的3D人脸效果极差；

2)在进行人脸轮廓调整时，先调整通用3D人脸模型上与人脸特征点对应的顶点，然后调整其他非对应的顶点，其计算处理过程复杂、耗时长。

发明内容

本发明提供一种3D虚拟形象的生成方法和装置。在根据2D图像调整3D模型的特征部分时，可以一步实现对3D模型上一系列点的调整，简化了模型重建步骤，提高了效率。

本发明第一方面提供一种3D虚拟形象的生成方法，所述方法包括：

获取2D图像，所述2D图像包含图像元素，确定所述2D图像的特征点，所述特征点的集合用于反映所述图像元素的轮廓；

根据所述特征点获取3D模型，所述3D模型具有与所述2D图像的图像元素相应的特征部分，所述特征部分包括控制点和与所述控制点关联的随动点，所述控制点与所述特征点一一对应；

根据所述特征点调整所述3D模型的特征部分的控制点，并根据预设的控制策略控制所述随动点跟随所述控制点的变化而变化，以重建3D模型的特征部分；

将所述2D图像的纹理映射到重建的所述3D模型的特征部分上，得到与所述2D图像对应的3D虚拟形象。

本发明第二方面提供一种3D虚拟形象的生成装置，所述装置包括：

图像获取单元，用于获取2D图像，所述2D图像包含图像元素；

特征点确定单元，用于确定所述2D图像的特征点，所述特征点的集合用于反映所述图像元素的轮廓；

模型获取单元，用于根据所述特征点获取3D模型，所述3D模型具有与所述2D图像的图像元素相应的特征部分，所述特征部分包括控制点和与所述控制点关联的随动点，所述控制点与所述特征点一一对应；

重建单元，用于根据所述特征点调整所述3D模型的特征部分的控制点，并根据预设的控制策略控制所述随动点跟随所述控制点的变化而变化，以重建3D模型的特征部分；

纹理映射单元，用于将所述2D图像的纹理映射到重建的所述3D模型的特征部分上，得到与所述2D图像对应的3D虚拟形象。

实施本发明方案，具有如下有益效果：