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1、四、概要设计说明书四、概要设计说明书1引言11.1编写目的11.2项目背景11.3参考资料22任务概述22.1目标22.2运行环境22.3需求概述23总体设计33.1处理流程33.2总体结构和模块外部设计33.3功能分配33.3.1特征采集33.3.2三维动画生成33.3.3可选功能44数据结构设计45接口设计46运行设计47测试设计41引言1.1编写目的 本文档大致说明该系统的概要设计，包括总体设计，数据结构设计，接口设计，运行设计，测试设计5各部分，作为开发人员对系统的概要设计学习文档。1.2项目背景伴随着计算机图形学的不断发展，3D制作技术也得到了迅速的发展，并且被广泛地应用到了社会生产
2、的各个领域。如今计算机网络的高速发展，更是为3D技术提供了无限的生成空间。而人作为社会的主体也进入了这个虚拟的3D空间。人脸作为个体的门户，是人体上最具有表达力的部分，在人类的交流中占据着举足轻重的地位。通过人脸可以鉴别出个人的身份、观察出他喜怒哀乐的情绪、推断出他的个性、甚至领悟到他的情感状态等。人脸造型和表情最显著的应用是电影、游戏制作等纯娱乐方面。在医疗诊断领域，脸部造型和动画主要用来模拟和预演脸部整型手术及诊治的过程，在进行手术之前就可大体知道手术结果，大大提高了手术的成功率，同时缓解了病人的矛盾心理。此外，人脸造型和表情动画在刑事鉴别、远程会议、电视电话等特殊场合的应用也日趋增多。1
3、.3参考资料a. 项目开发计划；b. 需求规格说明书；c. 测试计划（初稿）；d. 用户操作手册（初稿）；2任务概述2.1目标 通过在Visual C+语言环境中设计巧妙的算法，使用OpenCV对人脸提取动态特征，然后将所提取的动态特征加载到OpenGL中渲染生成3D人脸的卡通模型的方法来实现实时生成动画。2.2运行环境 实现环境：Windows7，开发平台：Visual C+；2.3需求概述 本项目所研究的内容是基于OpenCV和OpenGL的实时动画生成系统的设计与实现，研究对象是人脸表情，最终达到的效果是能够使自己的脸部图像通过摄像头传入系统进行动态特征提取，最后渲染生成3D卡通人脸图像
4、。 3总体设计3.1处理流程a. 摄像头实时获取图像，并将图像传送给特征采集模块；b. 特征采集模块根据得到的图像，利用相关的算法对图像进行识别处理，最终提取出重要的特征信息并将之传递给三维动画生成模块；c. OpenGL成功加载3D模型后，根据接收到的特征信息，对3D模型进行相应变换处理，最终实现实时准确的动画表情效果。3.2总体结构和模块外部设计3.3功能分配3.3.1特征采集OpenCV是一个开源的基于BSD许可证授权（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。它实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。利用OpenCV里包含的这些
5、识别算法，我们可以快速实时地对图像信息进行识别和特征采集。3.3.2三维动画生成OpenGL是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。通过OpenGL的七大功能：建模、变换、颜色模式设置、光照和材质设置、纹理映射、位图显示和图象增强图象功能和双缓存动画可是实现快速、简洁、准确的3D效果。通过控制3D模型的顶点集合的变换，实现3D模型顺畅自然的表情变换，达到实时准确的效果。3.3.3可选功能(1) 调节特征采集的精度。(2) 调节3D模型的大小，位置，背景环境。4数据结构设计 传输的数据结构包括：平移的位置，旋转的方面，旋转的角度，嘴唇的张合，眼睛的睁闭等5接口设计详细接口设计请参考源代码6运行设计连接摄像头，运行程序，调节窗口分辨率，查看效果。7测试设计通过输入不同的测试用例，观察最终效果。
