基于文字驱动的人脸动画及其人脸模型的快速重建

【作者】 陈亚勇；

【导师】 叶秀清；

【作者基本信息】 浙江大学 ， 信号与信息处理， 2002， 硕士

【摘要】 人脸的造型和动画作为计算机图形学中一个独特分支已将近30年了，随着影视特技、电子游戏、可视电话、虚拟会议等应用的发展，这一研究领域越来越受到人们的关注。本文致力于研究基于文本驱动的个性化人脸的动画。其作用是，对输入的文本进行分析，并自动生成一张个性化人脸，讲述这些文字的动画序列。这里的个性化，是指人脸可以定制到不同的用户上。 在本文的第一章我们将阐述人脸造型和动画技术的重要性及困难所在等相关问题。在第二章，我们概括了人脸动画的几个基本思想，并回顾已有的计算机人脸造型和动画技术，分别对它们的强项、弱势，及性能给出描述。并按内容的相似性进行分类。在第三章，我们介绍了MPEG-4里支持的脸部动画系统。 本文所采用的人脸模型个性化算法是基于正交两幅图像的自动人脸三维重建，这种方法的优点是成本低，速度快。它的算法细节是本文第四章的主要讨论内容。这种重建的基本过程是，在两幅图像上，分别自动检测出特征点的二维坐标，综合得到这些特征点的三维坐标。根据这些点的坐标，进行模型变形，获得通用模型中的非特征点的位置，从而获得了人脸三维模型的重建。在这里，特征点的检测的自动化和精确性是一个关键，这也是本文的一个研究重点。纹理映射，可以增强模型的真实感，他的实现算法也在第四章里介绍。 在获得定制好的人脸模型基础上，本文初步研究了基于文本驱动的人脸动画。通过分析普通话拼音的特点，我们定义了普通话里的基本口形集，并提出一个基于肌肉的嘴唇参数化模型，以实现人脸的动画尤其是嘴唇的动画。更多还原

【Abstract】 Facial modeling and animation is now attracting more and more special attention than ever before during the last 30 years as an identifiable branch of computer graphics. With the development of movie stunt,electronic games,virtual meeting,the research in this field has stood in the forefront. This paper concentrates on developing face animation system with personalized model. Its purpose is to offer analyst according the input text,and automatically produce a personalized face model,with the explanation for the animation serial of these texts. The word personalized,we referred to above,is given in such a context that face models could be developed for distinguished users.The importance and the key issue of human face modeling and animation technology will be covered in chapter one. The chapter two will give some fundamental ideas about human face animation technology,with some review for these technologies. Also,we will introduce the MPEG-4 supported facial animated system.In this paper,our personalized facial model algorithm is the automatic facial 3D reconstruction based on two orthogonal photos. Excellence of this method lies in low cost as well as fast speed. The detail of this algorithm is the main content of chapter 4. The basic idea is to obtain the 3D position of those feature points through detecting their 2D position. Feature points detection s automation and accuracy is a key issue,which is an important research topic in this paper.Based on deriving personalized facial modeling,the paper makes research on text driven facial animation. Through analyzing the characteristic of PuTongHua,we define a basic set of visemes,and put forward a muscle based lip model,to realize facial animation,the lip s animation in particular.更多还原