四概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)TeamPal軟件工程項(xiàng)目信息化平臺(tái)

1、四、概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1引言11.1編寫(xiě)目的11.2項(xiàng)目背景11.3參考資料22任務(wù)概述22.1目標(biāo)22.2運(yùn)行環(huán)境22.3需求概述23總體設(shè)計(jì)33.1處理流程33.2總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設(shè)計(jì)33.3功能分配3特征采集3三維動(dòng)畫(huà)生成3可選功能44數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45接口設(shè)計(jì)46運(yùn)行設(shè)計(jì)47測(cè)試設(shè)計(jì)41引言1.1編寫(xiě)目的 本文檔大致說(shuō)明該系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)，包括總體設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接口設(shè)計(jì)，運(yùn)行設(shè)計(jì)，測(cè)試設(shè)計(jì)5各部分，作為開(kāi)發(fā)人員對(duì)系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)文檔。1.2項(xiàng)目背景伴隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的不斷發(fā)展，3D制作技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，并且被廣泛地應(yīng)用到了社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。如今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，更是為3D

2、技術(shù)提供了無(wú)限的生成空間。而人作為社會(huì)的主體也進(jìn)入了這個(gè)虛擬的3D空間。人臉作為個(gè)體的門(mén)戶，是人體上最具有表達(dá)力的部分，在人類的交流中占據(jù)著舉足輕重的地位。通過(guò)人臉可以鑒別出個(gè)人的身份、觀察出他喜怒哀樂(lè)的情緒、推斷出他的個(gè)性、甚至領(lǐng)悟到他的情感狀態(tài)等。人臉造型和表情最顯著的應(yīng)用是電影、游戲制作等純娛樂(lè)方面。在醫(yī)療診斷領(lǐng)域，臉部造型和動(dòng)畫(huà)主要用來(lái)模擬和預(yù)演臉部整型手術(shù)及診治的過(guò)程，在進(jìn)行手術(shù)之前就可大體知道手術(shù)結(jié)果，大大提高了手術(shù)的成功率，同時(shí)緩解了病人的矛盾心理。此外，人臉造型和表情動(dòng)畫(huà)在刑事鑒別、遠(yuǎn)程會(huì)議、電視電話等特殊場(chǎng)合的應(yīng)用也日趨增多。1.3參考資料a. 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃；b. 需求規(guī)格說(shuō)

3、明書(shū)；c. 測(cè)試計(jì)劃（初稿）；d. 用戶操作手冊(cè)（初稿）；2任務(wù)概述2.1目標(biāo) 通過(guò)在Visual C+語(yǔ)言環(huán)境中設(shè)計(jì)巧妙的算法，使用OpenCV對(duì)人臉提取動(dòng)態(tài)特征，然后將所提取的動(dòng)態(tài)特征加載到OpenGL中渲染生成3D人臉的卡通模型的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)。2.2運(yùn)行環(huán)境 實(shí)現(xiàn)環(huán)境：Windows7，開(kāi)發(fā)平臺(tái)：Visual C+；2.3需求概述 本項(xiàng)目所研究的內(nèi)容是基于OpenCV和OpenGL的實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)生成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，研究對(duì)象是人臉表情，最終達(dá)到的效果是能夠使自己的臉部圖像通過(guò)攝像頭傳入系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特征提取，最后渲染生成3D卡通人臉圖像。 3總體設(shè)計(jì)3.1處理流程a. 攝像頭實(shí)時(shí)獲取

4、圖像，并將圖像傳送給特征采集模塊；b. 特征采集模塊根據(jù)得到的圖像，利用相關(guān)的算法對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別處理，最終提取出重要的特征信息并將之傳遞給三維動(dòng)畫(huà)生成模塊；c. OpenGL成功加載3D模型后，根據(jù)接收到的特征信息，對(duì)3D模型進(jìn)行相應(yīng)變換處理，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的動(dòng)畫(huà)表情效果。3.2總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設(shè)計(jì)3.3功能分配特征采集OpenCV是一個(gè)開(kāi)源的基于BSD許可證授權(quán)（開(kāi)源）發(fā)行的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)，可以運(yùn)行在Linux、Windows和Mac OS操作系統(tǒng)上。它實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面的很多通用算法。利用OpenCV里包含的這些識(shí)別算法，我們可以快速實(shí)時(shí)地對(duì)圖像信息進(jìn)行識(shí)別和特征采集。三維動(dòng)畫(huà)生成OpenGL是個(gè)定義了一個(gè)跨編程語(yǔ)言、跨平臺(tái)的編程接口的規(guī)格，它用于三維圖象（二維的亦可）。OpenGL是個(gè)專業(yè)的圖形程序接口，是一個(gè)功能強(qiáng)大，調(diào)用方便的底層圖形庫(kù)。通過(guò)OpenGL的七大功能：建模、變換、顏色模式設(shè)置、光照和材質(zhì)設(shè)置、紋理映射、位圖顯示和圖象增強(qiáng)圖象功能和雙緩存動(dòng)畫(huà)可是實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的3D效果。通過(guò)控制3D模型的頂點(diǎn)集合的變換，實(shí)現(xiàn)3D模型順暢自然的表情變換，達(dá)到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的效果。3.3.3可選功能(1) 調(diào)節(jié)特征采集的精度。(2) 調(diào)節(jié)3D模型的大小，位置，背景環(huán)境。4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：平移的位置，旋轉(zhuǎn)的方面，旋轉(zhuǎn)的角度，嘴唇的張