虛擬化身的人臉建模與運(yùn)動(dòng)仿真研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維虛擬化身的人臉建模與運(yùn)動(dòng)仿真是當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其原因是游戲、影視、可視通信等產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。本文針對虛擬化身的人臉建模與動(dòng)畫、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)仿真等環(huán)節(jié)開展研究工作，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了真實(shí)感人臉建模及動(dòng)畫原型系統(tǒng)和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)。
　　 在化身的人臉模型定制與動(dòng)畫上，本文對真實(shí)感三維人臉建模及動(dòng)畫技術(shù)進(jìn)行了研究，并實(shí)現(xiàn)了基于單幅正面人臉照片的人臉建模和基于MPEG—4的人臉動(dòng)畫原型系統(tǒng)。首先，系統(tǒng)輸入單張真

2、實(shí)人臉的正面照片或使用普通攝像頭采集一張人臉的正面照片；然后采用主動(dòng)形狀模型算法自動(dòng)檢測出人臉上77個(gè)特征點(diǎn)的位置，這些特征點(diǎn)很好地標(biāo)記了人臉的面部特征，包括臉輪廓，眼睛、鼻子、嘴巴的位置等；根據(jù)檢測結(jié)果用徑向基函數(shù)插值方j(luò)去將事先選擇好的一個(gè)中性標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格模型進(jìn)行空間網(wǎng)格變形使其變形為個(gè)性化人臉幾何模型；最后從照片中提取人臉部分作為對應(yīng)部分的紋理進(jìn)行紋理映射生成真實(shí)感的人臉紋理模型。在標(biāo)準(zhǔn)模型上按MPEG—4標(biāo)準(zhǔn)指定人臉定義參數(shù)中的特征

3、點(diǎn)，定義人臉動(dòng)畫參數(shù)單元，然后通過計(jì)算受各人臉動(dòng)畫參數(shù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)因子來構(gòu)建人臉動(dòng)畫定義表，最后根據(jù)人臉動(dòng)畫定義表實(shí)現(xiàn)人臉動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們的系統(tǒng)只要通過攝像頭實(shí)時(shí)采集來的正面人臉照片，就可以快速、全自動(dòng)地生成真實(shí)感的三維人臉模型，通過輸入自定義的動(dòng)畫文件，可以生成真實(shí)感較強(qiáng)的流暢的人臉表情動(dòng)畫。
　　 在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真上，本文試驗(yàn)了微軟的虛擬機(jī)器人開發(fā)平臺(tái)MicrosoftRobotics studio，并在此平