專利名稱：基于普通三維模型的皮影模型制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于普通三維模型的皮影模型制作方法。
背景技術(shù)：
皮影精雕細琢，它的制作具有極高的難度。一個影人的制作要包括制皮，描樣，雕鏤和上色等十余道工序，這些復(fù)雜的工藝足以花去一個手工藝人數(shù)星期的時間，還不包括這期間因任何一個小錯誤而導(dǎo)致無法修改，全功盡棄的可能性。同時，成品的保存也是一個難題，長時間的日曬會使顏料褪色，溫度的濕熱變化也會造成皮影的變形。而數(shù)字化的皮影卻能克服上述種種的局限性。然而在現(xiàn)有的非真實感繪制技術(shù)中，沒有針對傳統(tǒng)皮影的非真實感繪制的相關(guān)研究。目前國內(nèi)對于皮影方面的研究也主要停留在皮影的藝術(shù)價值研究、制作特色研究等，對于皮影數(shù)字化方面的研究幾乎沒有。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于普通三維模型的皮影模型制作方法，該方法能夠在普通PC機上，利用普通的三維模型作為素材，經(jīng)過模型切割模塊、二維化模塊、二次編輯模塊和模型生成模塊的處理，生成具有中國傳統(tǒng)風(fēng)格的皮影模型。為了在普通PC機上實現(xiàn)的皮影的數(shù)字化，體現(xiàn)傳統(tǒng)皮影的花紋精美、色彩飽滿艷麗、線條清晰等風(fēng)格特征，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
(O以普通的三維模型為輸入素材；采用網(wǎng)格分割、二次編輯的方式，從模型的外形和紋理兩個方面對輸入的三維模型進行風(fēng)格化處理，以模擬傳統(tǒng)皮影在造型和色彩方面的藝術(shù)特征；對模型網(wǎng)格進行切割采用基于平面的模型剖切方法，根據(jù)剖切平面的位置和法線信息，對每個面片進行相交計算，針對不同的相交情況采取不同的處理策略，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，從而反映出傳統(tǒng)皮影角色由多個具有視覺意義的組件所組成的特征；
(2)采用了矢量化紋樣繪制、顏色混合、多次雙邊濾波、顏色區(qū)域劃分方式，對皮影模型進行細部的風(fēng)格化；
(3)采用渲染到紋理的方法對模型進行平面化，再根據(jù)平面化的信息進行邊緣查找、多邊形的三角劃分等處理，最后生成有一個厚度的皮影模型；
其皮影模型制作方法具體為1、三維模型的分割
a導(dǎo)入一個三維模型素材模型M，用戶通過選擇方向參數(shù)在計算機屏幕上繪制一個平面，并用鼠標(biāo)控制平面的旋轉(zhuǎn)和平移，最終確定一個剖切平面；
b采用基于平面的三角網(wǎng)格剖分方法對模型進行分割，根據(jù)步驟a所確定的剖切平面的位置和法線信息，以該模型M的三角形面片總數(shù)為循環(huán)條件，遍歷模型所有的三角形面片，對每個面片進行相交計算，針對不同的相交情況，進行不同的插入新的點、插入新的面片、更新紋理坐標(biāo)操作，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，處理完成后，模型以平面為界，被拆分為兩個部分；C反復(fù)進行步驟a和b，直到三維模型素材M被分割成為具有視覺意義的Ml，M2，…，Mi,…，Mn三維模型部件，η=模型被劃分的子模型總數(shù)，l<=i<=n ；
I1、三維模型部件的二維化
將各個三維模型部件Ml，M2,…分別以用戶指定的面向進行渲染，將模型面向用戶的一面渲染成為可以進行二次編輯的二維圖像Pl，P2,…，并計算出皮影模型的初步平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)L1，L2，···，具體為
a用鼠標(biāo)設(shè)置攝像機的位置、朝向，使其對準(zhǔn)一個模型部件Mi的側(cè)面，采用渲染到紋理技術(shù)RTT在此狀態(tài)下渲染一幀，然后將渲染結(jié)果寫入內(nèi)存成為一張可以進行二次編輯的二維圖像Pi ;
b對二維圖像Pi進行邊緣查找，找到所有的邊緣像素，并計算它們在二維圖像中的頂點坐標(biāo)以及對應(yīng)的紋理坐標(biāo)；
c根據(jù)上下左右的位置關(guān)系，將邊緣像素以鄰接鏈表形式組織為帶權(quán)值的無向圖，其中，從右上角開始順時針方向，權(quán)值依次減??；
d對圖進行深度優(yōu)先遍歷，先遍歷權(quán)值較大的弧連接的結(jié)點，得到的遍歷序列即為邊緣多邊形的頂點序列；
e采用遞歸割耳算法對多邊形進行三角形剖分，計算出皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)Li ； f反復(fù)進行步驟a-e，直到所有子模型部件M1，M2，…都處理完畢；
II1、皮影部件二次編輯
對模型部件二維化后生成的二維圖像P1，P2，…進行二次編輯，有以下幾種編輯方法 a紋樣繪制
①采用GDI+技術(shù)，通過與用戶的交互在二維化形成的圖片上繪制紋樣，以模擬在傳統(tǒng)皮影上的精美繁復(fù)的花紋；
②采用GDI+中的畫刷，對所繪制的圖形進行填充；
③采用GDI+中區(qū)域的操作，根據(jù)定義好的第一個圖形，使后續(xù)選擇的圖形與第一個做intersect和union操作，實現(xiàn)圖形的交集或者并集；b皮質(zhì)效果
根據(jù)提供的皮質(zhì)紋理，將皮質(zhì)紋理每個像素的RGB值與二維化圖片每個像素的RGB值按用戶指定的混合參數(shù)進行混合，混合后的RGB值作為新的像素數(shù)據(jù)；c傳統(tǒng)色調(diào)
將二維圖片的像素數(shù)據(jù)從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到HSL顏色空間，根據(jù)用戶給定的5個色調(diào)值H1、H2、H3、H4、H5，將每個像素的色調(diào)值H的線性調(diào)整到H1-H5中和它鄰近的一個色調(diào)值上，調(diào)整完成后再將像素數(shù)據(jù)從HSL顏色空間轉(zhuǎn)換回RGB顏色空間；d水彩化
根據(jù)色彩參數(shù)和空間參數(shù)，對二維圖片進行多次雙邊濾波；
IV、皮影模型部件生成
根據(jù)步驟II生成的皮影模型的初步網(wǎng)格數(shù)據(jù)L1，L2，…，將完成二次編輯的部件生成具有指定厚度的皮影部件三維模型Rl，R2,…，具體為
a復(fù)制步驟II生成的皮影模型的初步網(wǎng)格數(shù)據(jù)Li，并根據(jù)指定的模型厚度N修改每個頂點的Z坐標(biāo)，至此得到兩片皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)，它們對應(yīng)頂點的X、Y坐標(biāo)一致，Z坐標(biāo)相差N ；
b將兩片皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)的對應(yīng)邊緣頂點以三角形面片的形式連接起來，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，使得平面的網(wǎng)格數(shù)據(jù)變?yōu)榫哂幸欢ê穸鹊哪Ｐ途W(wǎng)格，皮影模型初步生成；
c設(shè)置皮影模型的紋理坐標(biāo)、頂點顏色信息，并將經(jīng)過二次編輯的二維圖像Pi映射到網(wǎng)格模型上，皮影部件三維模型Ri生成；
d反復(fù)進行步驟a-c，直到所有的皮影模型部件Rl，R2，…全部生成；
V、皮影模型組裝
a用鼠標(biāo)調(diào)整各個皮影模型部件Rl，R2，…的大小，方向，坐標(biāo)，將它們放在合適的位
置；
b以其中一個皮影模型部件為基準(zhǔn)，分別計算其他皮影模型部件相對于該模型的變換矩陣，并根據(jù)變換矩陣重新計算這些皮影模型部件中的頂點坐標(biāo)，從而使得所有的皮影模型部件位于同一坐標(biāo)系下；
c將所有皮影模型部件的網(wǎng)格數(shù) 據(jù)存放在一個模型網(wǎng)格中，生成一個完整的皮影角色模型并導(dǎo)出以文件形式保存。本發(fā)明的有益效果在于
(I)該方法的輸入素材是普通的三維模型，素材來源相當(dāng)廣泛。傳統(tǒng)皮影戲中所需要的人物角色、動物角色、場景道具以及各種建筑物模型都能通過該方法生成。(2)該方法采用網(wǎng)格分割、二次編輯的方式，從模型的外形和紋理兩個方面對輸入的三維模型進行風(fēng)格化處理，以模擬傳統(tǒng)皮影在造型和色彩方面的藝術(shù)特征。(2)該方法對模型網(wǎng)格進行了切割，采用基于平面的模型剖切方法，根據(jù)剖切平面的位置和法線信息，對每個面片進行相交計算，針對不同的相交情況采取不同的處理策略，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，從而反映傳統(tǒng)皮影角色由頭部、上身、下身、兩腿、兩上臂、兩下臂和兩手共十一件組成的特征。(3)該方法采用了矢量化的而非圖像化的紋樣繪制方式，在矢量化紋樣的基礎(chǔ)上用戶可以實現(xiàn)對不同紋樣單元進行組合，從而繪制出更富有變化的紋樣。(4)該方法采用了紋樣繪制、顏色混合、多次雙邊濾波、顏色區(qū)域劃分等方式，對皮影模型進行細部的風(fēng)格化，從而使皮影模型更接近于傳統(tǒng)皮影的審美特征。(5)該方法可以自動生成皮影模型，用戶只需根據(jù)步驟進行一些簡單的鼠標(biāo)操作，不會涉及到三角形面片級別的處理，易用使用。先采用渲染到紋理的方法對模型進行平面化，再根據(jù)平面化的信息進行邊緣查找、多邊形的三角劃分等處理，最后生成有一個厚度的皮影模型。(6)該方案能夠有效的將普通的三維模型風(fēng)格化為具有傳統(tǒng)皮影審美特點的皮影模型。當(dāng)前的三維皮影模型制作只能利用3D MAX等專業(yè)建模工具從頭開始一步一步制作，不僅費時而且對制作人員的專業(yè)要求較高，而本方法從非真實感繪制的角度，將已存在的普通模型風(fēng)格化，并提供了交互式操作，制作流程簡單，皮影模型形象生動逼真，降低了對制作人員的專業(yè)要求，同時素材來源廣泛，拓寬了該方案的應(yīng)用范圍。


圖1為本發(fā)明的皮影模型制作方法流程圖。
具體實施例方式為了更生動形象的說明本發(fā)明的具體實施方式
，本實施例以皮影的人物模型為例來進一步闡述本發(fā)明?；谄胀ㄈS模型的皮影模型制作方法步驟如圖1所示，以普通的三維模型為輸入素材，采用模型切割(網(wǎng)格分割)、三維模型部件二維化、皮影部件二次編輯、皮影部件模型生成以及皮影模型部件組裝等技術(shù)來制作，具體表現(xiàn)為
步驟I三維模型的分割
三維模型的分割部分將原始的完整的一人物三維模型素材剖分為頭部、上身、下身、兩腿、兩上臂、兩下臂十一個部分，以反映傳統(tǒng)皮影中的組成特征。步驟1.1導(dǎo)入一個人物三維模型素材M，用戶通過選擇方向參數(shù)在計算機屏幕上繪制一個平面，并用鼠標(biāo)控制平面的旋轉(zhuǎn)和平移，最終確定一個剖切平面；
步驟1. 2采用基于平面的三角網(wǎng)格剖分方法對模型進行分割。根據(jù)步驟1.1所確定的剖切平面的位置和法線信息，以該模型M的三角形面片總數(shù)為循環(huán)條件，遍歷模型所有的三角形面片，對每個面片進行相交計算，針對不同的相交情況，進行不同的操作(插入新的點、插入新的面片、更新紋理坐標(biāo)等)并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔ⅰＬ幚硗瓿珊?，模型以平面為界，被拆分為兩個部分；
步驟1. 3反復(fù)進行步驟1. 1、1. 2，直到模型M被分割為頭部、上身、下身、兩腿、兩上臂、
兩下臂1--個部分(Ml, M2, ···, Mi,…，Mn, η=模型被劃分的子模型總數(shù)，l〈=i〈=n),從而
反映傳統(tǒng)的皮影制作中一個完整的皮影人物由頭部、上身、下身、兩腿、兩上臂、兩下臂和兩手共十一件組成的特征。`步驟2三維模型部件的二維化
三維模型部件的二維化將各個三維模型部件(M1，M2，···)分別以用戶指定的面向進行渲染，將模型面向用戶的一面渲染成為可以進行二次編輯的二維圖像(P1，P2，···)，并計算出皮影模型的初步平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)(LI，L2,…)。步驟2.1用鼠標(biāo)設(shè)置攝像機的位置、朝向，使其對準(zhǔn)一個模型部件Mi的側(cè)面，采用渲染到紋理技術(shù)(RTT)在此狀態(tài)下渲染一幀，然后將渲染結(jié)果寫入內(nèi)存成為一張可以進行二次編輯的二維圖像Pi。步驟2. 2對二維圖像Pi進行邊緣查找，找到所有的邊緣像素，并計算它們在二維圖像中的頂點坐標(biāo)以及對應(yīng)的紋理坐標(biāo)。步驟2. 3根據(jù)上下左右的位置關(guān)系，將邊緣像素以鄰接鏈表形式組織為帶權(quán)值的無向圖，其中，從右上角開始順時針方向，權(quán)值依次減小。步驟2. 4對圖進行深度優(yōu)先遍歷，先遍歷權(quán)值較大的弧連接的結(jié)點，得到的遍歷序列即為邊緣多邊形的頂點序列。步驟2. 5采用遞歸割耳算法對多邊形進行三角形剖分，計算出皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)Li。步驟2. 6反復(fù)進行步驟2. 1-2. 5，直到所有子模型部件Ml，M2，…都處理完畢。步驟3皮影部件二次編輯皮影部件二次編輯對模型部件二維化后生成的二維圖像P1，P2，…進行二次編輯。它對二維圖像進行再創(chuàng)作，使其符合傳統(tǒng)皮影的風(fēng)格。二次編輯中主要提供以下幾種編輯方法
步驟3.1紋樣繪制
采用GDI+技術(shù)，通過與用戶的交互在二維化形成的圖片上繪制紋樣，以模擬在傳統(tǒng)皮影上的精美繁復(fù)的花紋。參考傳統(tǒng)制作的皮影，提煉了在皮影上經(jīng)常出現(xiàn)的經(jīng)典紋樣，如月牙紋、朵花紋、鋸齒紋，根據(jù)給定的參數(shù)自動計算中這些圖元的形狀，簡化用戶重復(fù)繪制同樣紋樣的工作，減輕創(chuàng)作負(fù)擔(dān)。另外，用戶也可以通過提供的基本圖元(如直線、多邊形、Bezier曲線、圓、橢圓等)繪制工具，對基本圖元進行組合，繪制出用戶需要的紋樣。步驟3.1.1使用Graphics對象來進行繪圖操作，并將路徑從Graphics對象分離，使用GraphicsPath類,然后在GraphicsPath路徑中添加基本的圖形。步驟3.1. 2在步驟3.1.1的基礎(chǔ)上增加包圍矩形，以達到修改此圖形大小、形狀的目的。步驟3.1. 3采用⑶I+中的畫刷(如實心畫刷、網(wǎng)格畫刷、漸變畫刷、紋理畫刷),對所繪制的圖形進行填充。步驟3.1. 4采用GDI+中區(qū)域的操作，根據(jù)定義好的第一個圖形，使后續(xù)選擇的圖形與第一個做intersect和union操作，實現(xiàn)圖形的交集或者并集。步驟3. 2皮質(zhì)效果
根據(jù)提供的皮質(zhì)紋理，將皮質(zhì)紋理每個像素的RGB值與二維化圖片每個像素的RGB值按用戶指定的混合參數(shù)進行混合，混合后的RGB值作為新的像素數(shù)據(jù)，使二維化形成的圖片具有豐富的紋路信息，從而 模擬傳統(tǒng)皮影的皮的質(zhì)感。步驟3. 3傳統(tǒng)色調(diào)
將二維圖片的像素數(shù)據(jù)從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到HSL顏色空間，根據(jù)用戶給定的5個色調(diào)值H1、H2、H3、H4、H5，將每個像素的色調(diào)值(H)的線性調(diào)整到H1-H5中和它鄰近的一個色調(diào)值上，調(diào)整完成后再將像素數(shù)據(jù)從HSL顏色空間轉(zhuǎn)換回RGB顏色空間。這樣即滿足了皮影的用色基本以紅、黃、青、綠、黑為主的風(fēng)格特征，又不會覆蓋原本二維圖片色彩的漸變、邊緣等其他信息。步驟3. 4水彩化
根據(jù)色彩參數(shù)和空間參數(shù)，對二維圖片進行多次雙邊濾波，達到平滑圖像的效果，使圖片上的不同顏色之間邊緣清晰分明，以符合傳統(tǒng)皮影邊、線明晰的特點。另外，二次編輯中還提供印蓋紋樣、金字塔分割、高斯模糊、色相/飽和度/亮度調(diào)整等工具，用戶可以根據(jù)需要選擇工具進行編輯。步驟4皮影模型部件生成
皮影模型部件生成部分，根據(jù)步驟2生成的皮影模型的初步網(wǎng)格數(shù)據(jù)LI，L2,…，將完成二次編輯的部件生成具有指定厚度的皮影部件三維模型Rl，R2,…。步驟4.1復(fù)制步驟2生成的皮影模型的初步網(wǎng)格數(shù)據(jù)Li，并根據(jù)指定的模型厚度N修改每個頂點的Z坐標(biāo)，至此得到兩片皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)，它們對應(yīng)頂點的X、Y坐標(biāo)一致，Z坐標(biāo)相差N。步驟4. 2將兩片皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)的對應(yīng)邊緣頂點以三角形面片的形式連接起來，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，使得平面的網(wǎng)格數(shù)據(jù)變?yōu)榫哂幸欢ê穸鹊哪Ｐ途W(wǎng)格，皮影模型初步生成。步驟4. 3設(shè)置皮影模型的紋理坐標(biāo)、頂點顏色等其他信息，并將經(jīng)過二次編輯的二維圖像Pi映射到網(wǎng)格模型上，皮影部件三維模型Ri生成。步驟4. 4反復(fù)進行步驟4. 1-4. 3，直到所有的皮影模型部件R1，R2，…全部生成。步驟5皮影模型組裝
皮影模型組裝作為皮影模型制作的最后一步，相當(dāng)于傳統(tǒng)皮影制作中的裝訂工序。步驟5.1用鼠標(biāo)調(diào)整各個皮影模型部件Rl，R2，…的大小，方向，坐標(biāo)，將它們放在合適的位置。步驟5. 2以其中一個皮影模型部件為基準(zhǔn)，分別計算其他皮影模型部件相對于該模型的變換矩陣，并根據(jù)變換矩陣重新計算這些皮影模型部件中的頂點坐標(biāo)，從而使得所有的皮影模型部件位于同一坐標(biāo)系下。步驟5. 3將所有皮影模型部件的網(wǎng)格數(shù)據(jù)存放在一個模型網(wǎng)格中，生成一個完整的皮影角色模型并導(dǎo)出以文件 形式保存。
權(quán)利要求
1. 一種基于普通三維模型的皮影模型制作方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)以普通的三維模型為輸入素材，采用網(wǎng)格分割、二次編輯的方式，從模型的外形和紋理兩個方面對輸入的三維模型進行風(fēng)格化處理，以模擬傳統(tǒng)皮影在造型和色彩方面的藝術(shù)特征；對模型網(wǎng)格進行切割采用基于平面的模型剖切方法，根據(jù)剖切平面的位置和法線信息，對每個面片進行相交計算，針對不同的相交情況采取不同的處理策略，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔ⅲ瑥亩从吵鰝鹘y(tǒng)皮影角色由多個具有視覺意義的組件所組成的特征； (2)采用了矢量化紋樣繪制、顏色混合、多次雙邊濾波、顏色區(qū)域劃分方式，對皮影模型進行細部的風(fēng)格化； (3)采用渲染到紋理的方法對模型進行平面化，再根據(jù)平面化的信息進行邊緣查找、多邊形的三角劃分等處理，最后生成有一個厚度的皮影模型； 其皮影模型制作方法具體為1、三維模型的分割 a導(dǎo)入一個三維模型素材模型M，用戶通過選擇方向參數(shù)在計算機屏幕上繪制一個平面，并用鼠標(biāo)控制平面的旋轉(zhuǎn)和平移，最終確定一個剖切平面； b采用基于平面的三角網(wǎng)格剖分方法對模型進行分割，根據(jù)步驟a所確定的剖切平面的位置和法線信息，以該模型M的三角形面片總數(shù)為循環(huán)條件，遍歷模型所有的三角形面片，對每個面片進行相交計算，針對不同的相交情況，進行不同的插入新的點、插入新的面片、更新紋理坐標(biāo)操作，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，處理完成后，模型以平面為界，被拆分為兩個部分； c反復(fù)進行步驟a和b，直到三維模型素材M被分割成為具有視覺意義的Ml，M2，…，Mi,…，Mn三維模型部件，η=模型被劃分的子模型總數(shù)，l<=i<=n ； I1、三維模型部件的二維化 將各個三維模型部件Ml，M2，…分別以用戶指定的面向進行渲染，將模型面向用戶的一面渲染成為可以進行二次編輯的二維圖像Pl，P2,…，并計算出皮影模型的初步平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)L1，L2，···，具體為 a用鼠標(biāo)設(shè)置攝像機的位置、朝向，使其對準(zhǔn)一個模型部件Mi的側(cè)面，采用渲染到紋理技術(shù)RTT在此狀態(tài)下渲染一幀，然后將渲染結(jié)果寫入內(nèi)存成為一張可以進行二次編輯的二維圖像Pi ; b對二維圖像Pi進行邊緣查找，找到所有的邊緣像素，并計算它們在二維圖像中的頂點坐標(biāo)以及對應(yīng)的紋理坐標(biāo)； c根據(jù)上下左右的位置關(guān)系，將邊緣像素以鄰接鏈表形式組織為帶權(quán)值的無向圖，其中，從右上角開始順時針方向，權(quán)值依次減??； d對圖進行深度優(yōu)先遍歷，先遍歷權(quán)值較大的弧連接的結(jié)點，得到的遍歷序列即為邊緣多邊形的頂點序列； e采用遞歸割耳算法對多邊形進行三角形剖分，計算出皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)Li ； f反復(fù)進行步驟a-e，直到所有子模型部件M1，M2，…都處理完畢； II1、皮影部件二次編輯 對模型部件二維化后生成的二維圖像P1，P2，…進行二次編輯，有以下幾種編輯方法 a紋樣繪制①采用GDI+技術(shù)，通過與用戶的交互在二維化形成的圖片上繪制紋樣，以模擬在傳統(tǒng)皮影上的精美繁復(fù)的花紋； ②采用GDI+中的畫刷，對所繪制的圖形進行填充； ③采用GDI+中區(qū)域的操作，根據(jù)定義好的第一個圖形，使后續(xù)選擇的圖形與第一個做intersect和union操作，實現(xiàn)圖形的交集或者并集； b皮質(zhì)效果 根據(jù)提供的皮質(zhì)紋理，將皮質(zhì)紋理每個像素的RGB值與二維化圖片每個像素的RGB值按用戶指定的混合參數(shù)進行混合，混合后的RGB值作為新的像素數(shù)據(jù)；c傳統(tǒng)色調(diào) 將二維圖片的像素數(shù)據(jù)從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到HSL顏色空間，根據(jù)用戶給定的5個色調(diào)值H1、H2、H3、H4、H5，將每個像素的色調(diào)值H的線性調(diào)整到H1-H5中和它鄰近的一個色調(diào)值上，調(diào)整完成后再將像素數(shù)據(jù)從HSL顏色空間轉(zhuǎn)換回RGB顏色空間；d水彩化 根據(jù)色彩參數(shù)和空間參數(shù)，對二維圖片進行多次雙邊濾波； IV、皮影模型部件生成 根據(jù)步驟II生成的皮影模型的初步網(wǎng)格數(shù)據(jù)L1，L2，…，將完成二次編輯的部件生成具有指定厚度的皮影部件三維模型Rl，R2,…，具體為 a復(fù)制步驟II生成的皮影模型的初步網(wǎng)格數(shù)據(jù)Li，并根據(jù)指定的模型厚度N修改每個頂點的Z坐標(biāo)，至此得到兩片皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)，它們對應(yīng)頂點的X、Y坐標(biāo)一致，Z坐標(biāo)相差N ； b將兩片皮影模型的平面網(wǎng)格數(shù)據(jù)的對應(yīng)邊緣頂點以三角形面片的形式連接起來，并更新網(wǎng)格的拓?fù)湫畔?，使得平面的網(wǎng)格數(shù)據(jù)變?yōu)榫哂幸欢ê穸鹊哪Ｐ途W(wǎng)格，皮影模型初步生成； c設(shè)置皮影模型的紋理坐標(biāo)、頂點顏色信息，并將經(jīng)過二次編輯的二維圖像Pi映射到網(wǎng)格模型上，皮影部件三維模型Ri生成； d反復(fù)進行步驟a-c，直到所有的皮影模型部件Rl，R2，…全部生成；· V、皮影模型組裝 a用鼠標(biāo)調(diào)整各個皮影模型部件Rl，R2，…的大小，方向，坐標(biāo)，將它們放在合適的位置； b以其中一個皮影模型部件為基準(zhǔn)，分別計算其他皮影模型部件相對于該模型的變換矩陣，并根據(jù)變換矩陣重新計算這些皮影模型部件中的頂點坐標(biāo)，從而使得所有的皮影模型部件位于同一坐標(biāo)系下； c將所有皮影模型部件的網(wǎng)格數(shù)據(jù)存放在一個模型網(wǎng)格中，生成一個完整的皮影角色模型并導(dǎo)出以文件形式保存。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于普通三維模型的皮影模型制作方法，以普通的三維模型為輸入素材，采用模型切割(網(wǎng)格分割)、三維模型部件二維化、皮影部件二次編輯、皮影部件模型生成以及皮影模型部件組裝等技術(shù)來制作皮影模型，本發(fā)明能夠有效的將普通的三維模型風(fēng)格化為具有傳統(tǒng)皮影審美特點的皮影模型。當(dāng)前的三維皮影模型制作只能利用3DMAX等專業(yè)建模工具從頭開始一步一步制作，不僅費時而且對制作人員的專業(yè)要求較高，而本方法從非真實感繪制的角度，將已存在的普通模型風(fēng)格化，并提供了交互式操作，制作流程簡單，皮影模型形象生動逼真，降低了對制作人員的專業(yè)要求，同時素材來源廣泛，拓寬了該方案的應(yīng)用范圍。
文檔編號G06T17/00GK103065357SQ201310007858
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者邱航, 陳雷霆, 蔡洪斌, 周川, 鐘秋月, 盧光輝, 曹躍 申請人:電子科技大學(xué)