三維虛擬人表情合成技術(shù)的研究.pdf

1、計算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展迅速，是當(dāng)下研究熱點(diǎn)。人是虛擬場景中最重要的角色，虛擬人技術(shù)在影視制作、游戲制作、多媒體、電子商務(wù)、視頻會議和可視電話等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，具有面部情感表達(dá)的虛擬人能提高虛擬場景的真實(shí)感和人機(jī)交互的沉浸感，因此合成具有真實(shí)感和易于控制的三維虛擬人臉表情具有非常大的研究價值。虛擬人表情合成的研究主要分為虛擬人臉模型的建立和表情合成兩部分。
　　目前的主流方法是用3D掃描儀來建立模型，人物表演來驅(qū)動表情合成。此方法獲得

2、的人臉模型和表情真實(shí)度高，但掃描和表演驅(qū)動都需要借助價格高昂的外部設(shè)備，且獲得的人臉模型數(shù)據(jù)量過大，不易對表情進(jìn)行控制，需要人力來完成。針對以上問題，本課題采用不借助任何儀器和設(shè)備的建模方法來建立三維人臉模型，并且采用簡單、數(shù)據(jù)量小、易于控制的基于MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的表情合成方法來實(shí)現(xiàn)虛擬人的表情動畫。
　　根據(jù)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的表情合成方案建立合適的三維人臉模型。本課題需要用到的三維人臉模型分為兩類，分別是用于建立表情動畫數(shù)據(jù)的人

3、臉表情合成母模型和驗(yàn)證表情合成方案可行性和通用性的人臉表情合成子模型。本課題選取了結(jié)構(gòu)簡單、能夠匹配MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中人臉表情參數(shù)的Candide-3模型作為母模型，用Loop細(xì)分Candide-3模型建立表情合成系統(tǒng)的子模型。本文對從人物造型軟件Poser導(dǎo)出的精細(xì)三維虛擬人臉模型進(jìn)行了邊折疊簡化，建立了另一個人臉表情合成子模型，針對虛擬人臉模型的幾何特征，提出了基于頂點(diǎn)權(quán)重的網(wǎng)格簡化算法。
　　本文基于MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的表情動