Metodología de remallado basado en la curvatura y orientado a modelos 3D del rostro humano

Abstract

Remeshing techniques seek to modify a mesh in order to adapt it to an specific application. This work proposes a remeshing methodology specialized in the human face, whose purpose is to reduce the number of faces and vertices that requires the mesh, keeping the characteristics of the human anatomy. Curvature information that highlights the intrinsic anisotropy of natural geometry or geometry of human origin is used to accomplish this. Results were polygonal anisotropic meshes, composed mainly of quadrilaterals, with less than 50% of the points and faces of the initial mesh, that maintain the anatomical features for models of the face in a neutral expression, or expressions of happiness, disgust, fear, angry, surprise, and sadness. The methodology was validated with models from the BU-3DFE database, and the quality of the obtained results were evaluated against the remeshing achieved when a technique of simplification based on quadric error metrics is used.

Las técnicas de remallado buscan modificar la malla de entrada para adaptarla a la aplicación específica. En este trabajo se propone una metodología de remallado especializada en el rostro humano, cuyo propósito es reducir el número de caras y vértices que requiere la malla, manteniendo las características propias de la anatomía humana. Para lograr esto se utiliza la información de curvatura, la cual destaca la anisotropía intrínseca en la geometría natural o en la geometría de origen humano. Como resultado se obtuvieron mallas anisotrópicas poligonales, compuestas principalmente por cuadriláteros, con menos del 50% de los puntos y caras de la malla inicial, que mantienen las características anatómicas para modelos del rostro en expresión neutra, o con expresiones de alegría, enojo, repugnancia, miedo, sorpresa y tristeza. La metodología se validó con los modelos presentes en la base de datos BU-3DFE, y se comparó la calidad de los resultados obtenidos contra el remallado que se logra con la técnica de simplificación basada en quadric error metrics.