三維人臉建模及表情動畫技術研究.pdf

1、隨著多媒體計算機的迅速發(fā)展，計算機與人的交流日益增加，而人的面部傳遞著人類最廣泛的信息，如情感、精神狀態(tài)等，雖然每個人臉部特征很相似，但卻有不同的表情特征，于是人臉建模與動畫成為計算機視覺與計算機圖形學中重要的研究課題。
　　本文針對人臉建模及動畫中所涉及的特征提取、特定人臉建模、表情合成、口型合成及動畫生成等方面的技術，進行了深入研究，提出了自己的方法，并設計實現(xiàn)了一個以人臉照片輸入為基礎的人臉建模及動畫生成的原型系統(tǒng)。本文的主

2、要工作包括：
　　1）人臉特征提取。主要研究人臉特征點定義和提取。人臉特征點要求既能反映人臉的整體幾何結構，又能表示五官的局部特征。在進行特征點定義時，根據(jù)實際需要精簡了MPEG-4中定義的人臉特征點的個數(shù)；使用特征點模板與手工標定結合的方法確定特征點的位置，并利用立體視覺原理恢復出特定人臉的特征點信息。
　　2）真實感特定人臉模型的重建。通過從輸入的特定人臉圖像中提取的特征點數(shù)據(jù)，用CANDIDE-3模型作為通用的3D人臉

3、模型,對通用模型進行全局變換和局部變換，對于非特征點的調(diào)整，采用徑向基函數(shù)進行插值。生成特定人臉的線框模型后，采用紋理映射的方法將紋理貼在人臉模型上，經(jīng)過渲染可以得到特定人的真實感人臉模型。
　　3）表情動畫合成及中文文本驅(qū)動的唇部動畫生成?；贛PEG-4標準，結合面部動作編碼系統(tǒng)，按照面部表情動作劃分面部關鍵區(qū)域，在關鍵區(qū)域定義局部動作參數(shù)，控制合成面部表情。本文根據(jù)MPEG-4標準中人臉動畫的工作原理，改進了MPEG-4中已

4、知FAP（FacialAnimationParameter,人臉動畫參數(shù)）和FaceDefTables(人臉動畫定義表)，計算FAP控制區(qū)內(nèi)點的坐標的算法，結合自動計算和手工操作，實現(xiàn)以FAP流驅(qū)動的人臉動畫。漢語口型的模擬是本文的另外一個組成部分。本文提煉出了漢語的七種口型，利用MPEG-4中定義的唇部相關FAP參數(shù)，通過手工調(diào)整獲得了七種基本口型的數(shù)據(jù)，并歸納出漢語拼音與音素、音素與口型的關系，當輸入拼音時，系統(tǒng)進行分析，做出適當?shù)?/p>