完整虛擬人頭部建模及面部表情合成研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，三維虛擬人逐漸發(fā)展成為一門新興的學(xué)科，并吸引了越來越多的人從事相關(guān)的研究。由于人類的面部表情和情感非常豐富，所以三維虛擬人頭部的研究更是成為了研究的熱點(diǎn)。三維虛擬人頭部的研究不僅具有巨大的研究價(jià)值，還具有廣闊的應(yīng)用前景，比如在醫(yī)學(xué)整容、電子商務(wù)、視頻教學(xué)、游戲開發(fā)等領(lǐng)域總能看到它的身影。在研究中，人們常常利用三維掃描儀或者建模軟件來建立頭部模型，但是這些方法建立的模型都存在一

2、些問題，最主要的就是數(shù)據(jù)量太大，不容易控制。因此，建立一個數(shù)據(jù)量比較少且能夠完整地表達(dá)頭部的結(jié)構(gòu)，同時(shí)又易于控制的頭部模型就成為本文的研究重點(diǎn)。
　　隨著研究人員的增加和相關(guān)工作的積累，出現(xiàn)了很多不同的頭部模型，這些模型要么是結(jié)構(gòu)不夠完善，要么就是模型過于復(fù)雜，不容易控制。針對該問題，本文將建立一個結(jié)構(gòu)完整能表達(dá)頭部特征的模型。本文首先將軟件導(dǎo)出模型簡化并去除面部網(wǎng)格后的模型和標(biāo)準(zhǔn)Candide-3模型結(jié)合在一起，合成一個通用的模

3、型。然后，利用Bezier曲線模擬眼瞼的內(nèi)外邊緣和上眼瞼溝實(shí)現(xiàn)眼瞼的重建，同時(shí)利用兩個半徑不同的球體相結(jié)合的方法完成眼球模型的建立，并用四角面片模擬牙齒，就可以得到一個完整的虛擬人頭部模型。接著，利用從輸入的單幅正面人臉照片上提取的特征點(diǎn)信息對模型面部的特征點(diǎn)、面部非特征點(diǎn)以及后腦勺的點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，得到一個和輸入照片的人臉相匹配的特定頭部模型，利用不同的方法對不同的模塊貼紋理，就可以得到一個真實(shí)的頭部模型。最后，利用人臉動作單元對頭部模型