基于視覺的虛擬人情感交互方法研究.pdf

1、虛擬人的情感交互是近年來計算機動畫、計算機視覺、人機交互以及模式識別等領(lǐng)域的研究熱點。按照情感的復(fù)雜程度劃分，用戶的情感狀態(tài)可分為單一情感狀態(tài)和混合情感狀態(tài)，如何讓虛擬人準(zhǔn)確地理解用戶的情感并與用戶進行豐富的互動是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。針對單一情感，本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于視覺的虛擬人情感交互系統(tǒng)；針對混合情感，本文設(shè)計并實現(xiàn)了面向混合情感的虛擬人運動序列生成器。
　　 單一情感是指只能為六種標(biāo)準(zhǔn)情感狀態(tài)——恐懼、驚訝、厭惡、憤怒、

2、高興和悲傷中的一種的情感。基于視覺的虛擬人情感交互系統(tǒng)首先利用真實感人臉建模技術(shù)，通過用戶輸入一張正面人臉圖片，自動地為用戶生成一個真實感的虛擬人臉。然后利用嵌入式隱馬可夫模型提取真人視頻序列中的人臉表情，驅(qū)動虛擬人臉實時地做出相應(yīng)的表情，豐富了虛擬人的情感。最后，我們設(shè)計了一個人頭跟蹤算法，實時地估計出真人視頻中的人頭姿勢，驅(qū)動虛擬人臉在三維空間中做出相同的姿勢，使虛擬人更加生動活潑。實驗表明基于視覺的虛擬人情感交互系統(tǒng)使用戶無需機械

3、地操作計算機外設(shè)，只要在攝像頭前做出各種面部表情以及頭部姿勢就能夠向虛擬人傳達情感，并得到虛擬人相應(yīng)的反饋。
　　 混合情感是指由上述六種標(biāo)準(zhǔn)情感狀態(tài)按照一定的比例組合而成的一種混合的情感狀態(tài)。面向混合情感的虛擬人運動序列生成器首先為六種標(biāo)準(zhǔn)情感分別構(gòu)建了一個與之對應(yīng)的身體運動片段數(shù)據(jù)庫。每一個身體運動片段都記錄了其所屬的情感狀態(tài)、情感強度、身體各關(guān)節(jié)的運動軌跡、持續(xù)時間和用戶使用頻率。對于一種特定的混合情感，運動序列生成器在對