虛擬人眼模型及其運動與表情的研究.pdf

1、人類作為現(xiàn)實生活的主體，也是虛擬世界的活動主體。隨著計算機視覺與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，虛擬人物設(shè)計得到越來越多的關(guān)注。人眼是心靈的窗口，人眼模型及其表情合成的效果直接影響著虛擬人臉的真實感和感情表達能力。因此，對虛擬人眼模型及其運動和表情的表示與驅(qū)動進行研究，有著重要的理論意義和實際應(yīng)用前景。 本文的主要研究工作有： 1.提出了一個三維肌肉控制人眼(3D-MCE)模型。該模型根據(jù)解剖學原理和運動特征，將人的眼部分為內(nèi)部眼球

2、和外部眼瞼、眉毛、額頭、鼻子等兩部分，分別建立內(nèi)部類剛體模型和外部柔性體模型。該方法在低數(shù)據(jù)量的條件下，提高了模型的運動靈活性和逼真程度。 2.給出了一個三維肌肉控制方法。該方法依據(jù)體積不變原理，將Waters等提出的肌肉模型中肌肉收縮引起特征點在縱向的運動變化，擴展到包括縱向、橫向在內(nèi)的三個垂直方向上的運動分量變化，并將其用于3D-MCE模型，控制人眼部的運動及表情。 3.提出了多線譜的人眼運動與表情的表示及驅(qū)動方法。

3、該方法用各肌肉歸一化收縮量隨時間變化的曲線組，即多線譜表示及驅(qū)動人眼的運動與表情。并給出了一種由人眼單視頻圖像獲取人眼多線譜的方法。 4.研究了3D-MCE模型、人眼多線譜與MPEG-4標準的關(guān)系。根據(jù)3D-MCE模型與MPEG-4標準定義的人臉模型在特征點、運動參數(shù)、尺度及坐標之間的對應(yīng)關(guān)系，給出了人眼多線譜與MPEG-4標準視頻流之間的雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。 上述方法經(jīng)過了實驗驗證。實驗結(jié)果表明，數(shù)據(jù)量及計算量較小，所得