基于運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的人臉表情動(dòng)畫(huà)研究.pdf

1、人臉動(dòng)畫(huà)旨在產(chǎn)生富有表現(xiàn)力并且逼真的3D人臉模型。目前為止，可以找到許多3D人臉獲取技術(shù)。盡管運(yùn)動(dòng)捕捉能夠捕捉到表演者精細(xì)的人臉運(yùn)動(dòng)，但是實(shí)現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的人臉動(dòng)畫(huà)總是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。
　　作為一種特殊的人臉表情動(dòng)畫(huà)，人臉表情克隆主要是把源模型上已經(jīng)存在的頂點(diǎn)運(yùn)動(dòng)向量等數(shù)據(jù)重新定位到目標(biāo)模型上,并同時(shí)保持原始面部動(dòng)畫(huà)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)特征，其中目標(biāo)模型和源模型可以具有不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。真實(shí)感的人臉表情克隆技術(shù)作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究熱

2、點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于游戲、電影制作等行業(yè)。
　　本文首先實(shí)現(xiàn)了一種基于運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的快速人臉表情動(dòng)畫(huà)半自動(dòng)生成技術(shù)。預(yù)先捕捉表演者的面部表情，使用攝像機(jī)拍攝演員的正面人臉生成紋理圖，然后采用徑向基函數(shù)（RBF）變形標(biāo)準(zhǔn)的人臉模型，通過(guò)紋理映射產(chǎn)生了個(gè)性化人臉，最后，將人臉模型分為三個(gè)分區(qū)，利用運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)，采用RBF算法分別變形每個(gè)分區(qū)，通過(guò)模型融合后將三個(gè)變形后的分區(qū)結(jié)合起來(lái)構(gòu)建成了最終的人臉動(dòng)畫(huà)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)于快速產(chǎn)生真實(shí)人臉動(dòng)

3、畫(huà)是有效的。
　　其次，針對(duì)人臉克隆表情的真實(shí)性和表情重建的效率，提出一種基于運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的人臉表情克隆新方法。先使用運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備捕捉人臉六種基本表情數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，使其位于同一區(qū)間范圍，保證克隆表情數(shù)據(jù)的有效性；然后在表現(xiàn)人臉表情的關(guān)鍵區(qū)域選取41個(gè)特征點(diǎn)，通過(guò)采用凸權(quán)值的拉普拉斯（Laplace）變形算法將人臉表情轉(zhuǎn)移到目標(biāo)模型上，很好保留了人臉表情的細(xì)節(jié)，克服了均一權(quán)值保真度低和余切權(quán)值計(jì)算不穩(wěn)定的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)