[发明专利]三维重建方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本公开关于一种三维重建方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取目标脸部模型、预设头部骨骼模型以及与预设头部骨骼模型匹配的预设牙齿牙床模型，其中，预设头部骨骼模型中至少包括：预设颌骨模型和预设头骨模型；基于目标脸部模型对预设头部骨骼模型进行拟合，得到预设头部骨骼模型的拟合位置；根据预设头部骨骼模型的拟合位置、以及预设头部骨骼模型和预设牙齿牙床模型之间的位置对应关系，确定预设牙齿牙床模型的拟合位置；基于预设牙齿牙床模型的拟合位置，对预设牙齿牙床模型的顶点进行位置转换，得到目标牙齿牙床模型。本公开至少解决相关技术中难以准确构建人脸三维模型的口腔结构的问题。

技术领域

本公开涉及骨骼模型构建技术领域，尤其涉及一种三维重建方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着虚拟现实技术在各行各业的广泛应用，重建三维人体模型的技术发展迅速，三维人脸模型作为三维人体模型的重要组成，其重建也已经成为较为成熟的技术。

但是，由于通常受限于三维重建算法的限制，重建出的人脸模型通常没有相应的口腔内部结构。因而，当驱动虚拟角色对应的三维人脸模型做出如张嘴，大笑等动作时，如果不对虚拟角色的牙齿、牙床等口腔内部结构进行渲染，将大大影响虚拟角色表演的质量。

为了解决这一问题，相关技术中出现了根据多视角视觉图片获取图片之间的像素对应关系，计算相机相对位姿和稀疏三维点云，从而通过点云转三角网格的方式得到物体的三维模型的方式重建口腔内部结构，但是，由于人的口腔内部结构通常很难完整地同时被多个相机观测到，因此难以重建精确的口腔内部结构。

针对相关技术中难以准确构建人脸三维模型的口腔结构的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开提供一种三维重建方法、装置、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中难以准确构建人脸三维模型的口腔结构的问题。本公开的技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种三维重建方法，包括：获取目标脸部模型、预设头部骨骼模型以及与预设头部骨骼模型匹配的预设牙齿牙床模型，其中，预设头部骨骼模型中至少包括：预设颌骨模型和预设头骨模型；基于目标脸部模型对预设头部骨骼模型进行拟合，得到预设头部骨骼模型的拟合位置；根据预设头部骨骼模型的拟合位置、以及预设头部骨骼模型和预设牙齿牙床模型之间的位置对应关系，确定预设牙齿牙床模型的拟合位置；基于预设牙齿牙床模型的拟合位置，对预设牙齿牙床模型的顶点进行位置转换，得到目标牙齿牙床模型。

可选地，基于目标脸部模型对预设头部骨骼模型进行拟合，得到预设头部骨骼模型的拟合位置包括：通过目标转换关系对预设头部骨骼模型的各个顶点的位置进行转换，得到预设头部骨骼模型的各个转换后的顶点、以及各个转换后的顶点的位置，其中，目标转换关系用于表征预设头部骨骼模型与目标脸部模型对应的目标头部骨骼模型之间的位置转换关系；对预设头部骨骼模型的各个转换后的顶点进行迭代形变，得到各个转换后的顶点的形变位移；在每个转换后的顶点对应预设头部骨骼模型表面的法向上，对转换后的顶点的位置移动形变位移对应的距离，得到转换后的顶点的目标位置，并由各个转换后的顶点的目标位置构成预设头部骨骼模型的拟合位置。

可选地，对预设头部骨骼模型的各个转换后的顶点进行迭代形变，得到各个转换后的顶点的形变位移包括：以各个转换后的顶点的薄壳形变能量最小、且各个转换后的顶点的形变位移与顶点对应的皮肤厚度调整值的差值之和最小为目标，对各个转换后的顶点进行迭代形变，得到各个转换后的顶点的形变位移，其中，每个转换后的顶点对应的皮肤厚度调整值由转换后的顶点到目标脸部模型的皮肤表层顶点的距离、以及目标脸部模型对应的皮肤厚度范围区间确定。