Chương 3: Chương này trình bày về việc ứng dụng kỹ thuật nắn chỉnh dựa vào hàm cơ sở bán kính (RBF) trong bài toán “Khôi phục diện mạo khuôn mặt người Việt trưởng thành từ hình thái[r]
Trang 1Một số kỹ thuật nắn chỉnh biến dạng
đối tượng 3D Phạm Bá Mấy
Trường đại học Công nghệ Luận văn ThS Kỹ thuật phần mềm; Mã số : 60 48 01 03
Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Năng Toàn
Năm bảo vệ: 2014
Abstract Tìm hiểu và trình bày tổng quan về đối tượng 3D và bài toán nắn chỉnh biến
dạng
Nghiên cứu và trình bày ba kỹ thuật nắn chỉnh biến dạng đối tượng 3D: Kỹ thuật nắn chỉnh dựa vào hệ tọa độ Barycentric, kỹ thuật nắn chỉnh dựa vào hàm cơ sở bán kính RBF (Radial Basic Funtion), kỹ thuật nắn chỉnh dựa vào phương trình vi phân PDE (Partial Differential Equation)
Cài đặt thử nghiệm hai kỹ thuật nắn chỉnh là: nắn chỉnh dựa vào Barycentric và nắn chỉnh dựa vào hàm RBF
Keywords Đối tượng 3D; Bài toán nắn chỉnh; Thế giới ảo
Content
Chương 1: Chương này sẽ trình bày khái quát về đối tượng 3D, mô hình 3D và bài toán nắn chỉnh
Chương 2: Chương này sẽ trình bày chi tiết về ba kỹ thuật được sử dụng trong nắn chỉnh đối tượng 3D
Chương 3: Chương này trình bày về việc ứng dụng kỹ thuật nắn chỉnh dựa vào hàm cơ sở bán kính (RBF) trong bài toán “Khôi phục diện mạo khuôn mặt người Việt trưởng thành từ hình thái xương sọ”
Phần tiếp theo của luận văn là phần kết luận, danh mục công trình công bố liên quan tới luận văn của tác giả Cuối cùng là tài liệu tham khảo
Content
Tiếng Việt
Trang 2[1] Nguyễn Ái Việt, Đỗ Năng Toàn, Trịnh Xuân Đàn, Phạm Bá Mấy, Hồ Xuân Nhàn (2013),
“Mô hình ba chiều và xây dựng mô hình bộ phânh cơ thể ảo”, Tạp chí Y học Việt Nam - Tập
411, năm 2013
[2] Đỗ Năng Toàn, "Biên ảnh và một số tính chất", Tạp chí Khoa học Công nghệ, Tập 40, số
ĐB, tr 41-48
[3] Đỗ Năng Toàn, Nguyễn Văn Huân, “Một thuật toán rút gọn bề mặt biểu diễn mô hình 3D”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 48, Số 2, 2010, 123-133
[4] Đỗ Năng Toàn, Phạm Tấn Năm, Trần Thanh Hiệp, Trịnh Hiền Anh, “Một kỹ thuật tiếp cận trong tạo mô hình 3 chiều”, Báo cáo khoa học tại Hội thảo Quốc gia “Một số vấn đề chọn lọc về CNTT”, Hải Phòng 25-27/08/2005
[5] Nguyễn Văn Huân, Trịnh Xuân Hùng, Phạm Bá Mấy, Trần Ngọc Thái, “Cải tiến kỹ thuật biểu diễn bề mặt NURBS”, Hội thảo Quốc gia “Một số vấn đề chọn lọc về CNTT”, tr 52-61, năm
2010
[6] Đề tài cấp nhà nước thuộc chương trình KC.01.17/06-10, “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng các giải pháp công nghệ thông tin hiện đại tái tạo ảnh mặt người 3 chiều từ dữ liệu hình thái xương sọ phục vụ điều tra hình sự và an sinh xã hội”, thực hiện năm 2009 - 2010
[7] Đặng Quang Á, Đỗ Năng Toàn, “Về bài toán khôi phục mặt người dựa trên hình thái xương vùng sọ mặt”, Hội thảo quốc gia lần 10 “Một số vấn đề chọn lọc của CNTT và truyền thông”, Đại lải, 14-15/09/2007
[8] Đặng Quang Á, “Tiếp cận dựa trên hàm RBF tới bài toán khôi phục mặt người từ hộp sọ”, Hội thảo quốc gia “Ứng dụng CNTT và truyền thông trong hoạt động đào tạo, nghiên cứu khoa học và quản lý điều hành tại trường đại học”, Thái nguyên, 7-8/12/2007
[9] Nguyễn Trọng Toàn, “Tổng quan tài liệu nghiên cứu đề tài Ứng dụng CNTT khôi phục diện mạo người dựa trên hình thái vùng sọ mặt”, “Đặc điểm mặt người Việt Nam” Hội thảo ứng dụng CNTT khôi phục diện mạo người dựa trên hình thái vùng sọ mặt, Viện Pháp Y Quân Đội, 2007 [10] Nguyễn Văn Hòa, “Một số phương pháp giám định nhận dạng trên xương sọ mặt”, Hội thảo ứng dụng CNTT khôi phục diện mạo người dựa trên hình thái vùng sọ mặt, Viện Pháp Y Quân Đội, 2007
Tiếng Anh
[11] Hyun-Cheol Lee and Gi-Taek Hur, “3D Face Deformation Using Control Points and Vector Muscles”, IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.7 No.4, April 2007
Trang 3[12] Gonzalez Castro G, Ugail H,Willis P and Palmer I, "Shape Morphing using PDE
Surfaces", Visualization, Imaging and Image Processing, J.J Villanueva (ed.), ACTA Press, pp 553-558
[13] Jonas Gomes, Luiz Velho, “Warping and Morphing of Graphical Objects” ISBN-10:
1558604642 | ISBN-13: 9781558604643
[14] M Escher, I Pandzic, N Thalmann, “Facial Deformations for MPEG-4, IEEE Computer Animation”, pp.56 -62
[15] G Wolberg, "Skeleton-Based Image Warping", The Visual Computer, vol 5, pp.95 -108 [16] Z Garb, Yaakov, Virtual reality, Whole Earth Review (57): 118ff, 1987
[17] Z Brooks Jr, What's Real About Virtual Reality, IEEE Computer Graphics And
Applications, 19(6), 16, 1999
[18] Chunlei Han, ”PET DICOM Format”, Turku PET Centre Sep 14, 2005, Turku, Finland [19] Herman Oosterwijk, “DICOM explained in the context of Structured Reporting”,
NEMA workshop, Washington DC March 29-30, 2000
[20] Tong-Yee Lee and Po-Hua Huang, “Fast and intuitive metamorphosis of 3D polyhedral models using SMCC mesh merging scheme”, Visualization and Computer Graphics, IEEE Transactions on (Volume:9 , Issue: 1 ), Page(s):85 – 98, Jan.-March 2003
[21] Yong Joo Kim et al, “3D warp brush: interactive free-form modeling on the responsive workbench”, Virtual Reality, 2005 Proceedings VR 2005 IEEE, Page(s): 279 – 280, 12-16 March 2005
[22] Henry Schäfer, Benjamin Keinert, Matthias Nießner, Marc Stamminger, “Local Painting and Deformation of Meshes on the GPU”, Computer Graphics Forum 2014
[23] Thomas W Sederberg, Scott R Parry, “Free-Form Deformation of Solid Geometric Models”, Computer Graphics (Proceedings of SIGGRAPH 86) 20(4), pp 151-160, 1986 [24] The Duy Bui, Mannes Poel, Dirk Heylen, Anton Nijholt, “Automatic Face Morphing for Transferring Facial Animation”, Computer Graphics and Imaging 2003: 19-24
[25] Chen Cao, Qiming Hou, Kun Zhou, “Displaced Dynamic Expression Regression for Real-time Facial Tracking and Animation”, ACM Transactions on Graphics (TOG), Volume 33 Issue
4, New York, USA, July 2014
[26] Terzopoulos, D., Platt, J., Barr, A., and Fleischer, K.Elastically, “Deformable Models”, ACM SIGGRAPH 87, 205-214, 1987
Trang 4[27] Gonzalez Castro G, Ugail H,Willis P and Palmer I (2006): "Shape Morphing using PDE Surfaces", Visualization, Imaging and Image Processing, J.J Villanueva (ed.), ACTA Press, pp 553-558
[28] Y Sheng‚ P Willis‚ G Gonzalez Castro and H Ugail‚ “Facial Geometry Parameterisation Based on Partial Differential Equations”‚ Mathematical and Computer Modelling‚ volume 54‚
no 5-6‚ pp 1536-1548‚ 2011
[29] Fauvel, J., Flood, R & Wilson, R., “Mobius and his Band: Mathematics and Astronomy in Nineteenth-century Germany” Oxford; New York: Oxford University Press, 1993
[30] Wildberger, N., “Lecture: WildLinAlg3: Center of mass and Barycentric coordinates”, retrieved September 24, 2012
[31] Hardy RL, “Multiquadric equations of topograpy and other irregular surfaces”, J Geophy Res 76:1905–1915, 1971
[32] Mairhuber JC, “On Haar’s theorem concerning Chebyshev approximation problems having unique solutions”, Proc Amer Math Soc 7(4):609–615, 1956
[33] Bochner S, “Monotine Functionen Stieltjes Integrale und Harmonische Analyse”, Ann Math 108:378–410, 1933
[34] Schoenberg IJ (1938), “Metric spaces and completely monotone functions”, Ann Math 39:811–841
[35] Micchelli CA, “Interpolation of scattered data: Distance matrices and conditionally positive definite functions”, Constr Approx 2:11–22, 1986
[36] Powell MJD, “The theory of radial basis function approximation”, In: Light W(ed)
Advances in Numerical Analysis, Vol II: Wavelets, Subdivision Algorithms and Radial
Functions, Oxford University Press, Oxford, UK, pp 105–210, 1992
[37] Madych WR, Nelson SA, “Bounds on multivariate polynomials and exponential error estimates for multiquadric interpolation”, J Approx Theory 70:94–114, 1992
[38] Yoon J, “Spectral approximation orders of radial basis function interpolation on the
Sobolev space”, SIAM J Math Anal 33(4):946–958, 2001
[39] Driscoll TA, Fornberg B, “Interpolation in the limit of increasingly flat radial basis
functions”, Comput Math Appl 43:413–422, 2002
[40] Fornberg B, Piret C, “A stable algorithm for flat radial basis functions on a sphere”, SIAM
J Sci Comput 30:60–80, 2007
Trang 5[41] M Bloor, M Wilson, “Generating blend surface using partial differential equations”, Computer Aided Design 21 (3) pages: 165–171, 1989
[42] M Bloor, M Wilson, “Using partial differential equation to generate free-form surfaces”, Computer Aided Design 22 (4) pages:202–212, 1990
[43] H Du, H Qin, “Free-form geometric modeling by integrating parametric and implicit PDEs”, IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 13 (3) pages: 549–561.,
2007
[44] H Ugail, M Bloor, M Wilson, “Techniques for interactive design using the PDE
method”, ACM Transactions on Graphics 18 (2) pages: 195–212, 1999
[45] C Dekenski, M Bloor, M Wilson, “The computer-aided functional design of a marine propeller”, Journal of Ship Research 40 (2) pages: 117–124, 1996
[46] C Dekenski, M Bloor, M Wilson, “Partial differential equation surface generation and functional shape optimisation of a swirl port”, AIAA Journal of Propulsion and Power 13 pages: 398–403, 1997
[47] M Bloor, M Wilson, “The efficient parameterisation of generic aircraft geometry”, Journal of Aircraft 32 (6) pages: 1269–1275, 1995
[48] G Castro, H Ugail, “Shape morphing of complex geometries using partial differential equations”, Journal of Multimedia 2 (6) pages: 15–25, 2007
[49] H Ugail, A Sourin, “Partial differential equations for function based geometry modelling within visual cyberworlds”, in: Cyberworlds, IEEE Computer Society, pages: 224–231, 2008 [50] Y Sheng, A Sourin, G Castro, H Ugail, “A PDE method for patchwise approximation of large polygon meshes”, The Visual Computer 26 (6–8) pages: 975–984, 2003
[51] L You, J Zhang, P Comninos, “Generating blending surfaces with a pseudo-Levy series solution to fourth order partial differential equations”, Computing 71 (4) pages: 353–373, 2003 [52] J Zhang, L You, “Fast surfaces modelling using a 6th order PDE”, Computer Graphics Forum 23 (3) pages: 311–320, 2004
[53] S Kubiesa, H Ugail, M Wilson, “Interactive design using higher order PDEs”, The Visual Computer 20 (10) pages: 682–693, 2004
[54] H Du, H Qin, “Direct manipulation and interactive sculpting of PDE surfaces”,
Computer Graphics Forum 9 (3) pages: 261–270, 2000
[55] Bloor MIG, Wilson MJ: Spectral Approximations to PDE Surfaces Computer-Aided Design 1996, 28:145-152
Trang 6[56] Thorsten M Buzug, Klaus Prüfer, Jens Bongartz, “Reconstruction of Soft Facial Parts (RSFP2005)”, Book of Abstracts, Publ: Remagen, 2005
[57] Katrina Archer, “Craniofacial reconstruction using hierarchical B-spline interpolation” Master’s thesis, University of British Columbia, 1997
[58] A.F Abate, M Nappi, S Ricciardi, G Tortora, FACES: “3D Facial reconstruction from ancient skulls using content based image retrieval”, Journal of Visual Languages and Computing
& Computing, 15 (2004) 373–389
[59] Mark W Jones, “Facial Reconstruction Using Volumetric Data”, Proceedings of the Vision Modeling and Visualization Conference, 135 – 150, 2001
[60] Kolja Kähler, “A Head Model with Anatomical Structure for Facial Modeling and
Animation”, Dr.-Ing Dissertation, Uni des Saarlandes, 2003
[61] Kolja Kähler, Jörg Haber, Hans-Peter Seidel (2003), “Reanimating the Dead: Recon struction of Expressive Faces from Skull Data”, ACM Transactions on Graphics
(Siggraph 2003), 22(3), July 2003, 554-561
[62] Hemant Narendra Khatod, “Towards automation of forensic facial reconstruction”, Master Thesis, Louisiana State University, 2004
[63] V A Knyaz, S S Abramov, S Yu Zheltov, D G Stepanyants, E B Saltykova, “An Approach for Unknown Human Face 3D reconstruction basing on skull 3D model”,
GraphiCon'2001
[64] Björn Anderson, Martin Valfridson, “Digital 3D facial reconstruction based on computed tomography”, Master Thesis, Norrköping, 2005
[65] Differential Equations Computer-Aided Design 1989, 21:165-171 17 Ugail H, Bloor MIG, Wilson MJ: Techniques for Interactive Design Using the PDE Method ACM Transactions
on Graphics 1999, 18(2):195-212
[66] Kubeisa S, Ugail H, Wilson M: Interactive Design Using Higher Order PDE's The Visual Computer 2004, 20(10):682-693