人臉動畫中逼真紋理生成方法的研究.pdf

1、真實感的三維特定人臉建模和表情動畫是計算機圖形學(xué)領(lǐng)域一個極富挑戰(zhàn)性的課題。隨著計算機游戲、影視制作和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的快速發(fā)展，這一研究課題越來越受到人們的普遍關(guān)注。人臉紋理是三維人臉的外在表現(xiàn)，決定人臉動畫制作的成敗，所以三維人臉的逼真紋理生成對于逼真人臉建模和表情動畫具有重要的意義。 本文的工作重點是人臉建模和人臉表情動畫中逼真人臉紋理的生成，包括兩個部分：一部分是人臉個性化重構(gòu)階段的近似人臉全視角紋理圖合成，另一部分是人臉動

2、畫階段的與表情動畫一致的細(xì)微紋理生成。首先概述了課題的研究背景與意義，并分析了國內(nèi)外已經(jīng)提出的人臉紋理生成方法，并分析了其優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，提出了基于正側(cè)面人臉照片的人臉近似全視角紋理圖生成方法和基于表情動作單元參數(shù)的人臉細(xì)微表情紋理生成方法。具體內(nèi)容如下： (1)設(shè)計實現(xiàn)了基于徑向基函數(shù)的分層、分部位的三維特定人臉重構(gòu)方法。由于人臉結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用單個約束方程構(gòu)造人臉的方法未能精確地刻畫細(xì)致的人臉部位，且計算量大，因此設(shè)計實現(xiàn)

3、了一種基于徑向基函數(shù)的分層、分部位的三維特定人臉重構(gòu)方法。實驗結(jié)果表明，該方法不僅使重構(gòu)后的人臉部位更符合自身特征，而且明顯降低了計算量。 (2)基于正側(cè)面人臉照片的近似人臉全視角紋理圖合成方法。分析了傳統(tǒng)的基于正側(cè)面人臉照片構(gòu)建全視角紋理的不足之處，提出了一種基于金字塔分解的圖像拼接方法，并設(shè)計了圖像交接處色彩融合算法融合拼接邊緣，得到一種近似的人臉全視角紋理圖。實驗結(jié)果表明，該方法合成紋理簡單有效，對特定人臉模型的紋理映射效

4、果較逼真。 (3)基于表情動作單元參數(shù)的人臉動畫中細(xì)微表情紋理的生成方法。采用表情比率圖實現(xiàn)面部細(xì)微紋理的遷移，并在此基礎(chǔ)上，通過有機結(jié)合臉部表情動作單元的動畫參數(shù)實現(xiàn)人臉動畫中細(xì)微表情紋理特征的參數(shù)化表示。使人臉部表情紋理與臉部動作單元參數(shù)變化一致，實現(xiàn)逼真的人臉動畫。實驗結(jié)果表明，該方法可以實現(xiàn)人臉具有細(xì)微表情紋理特征的真實感三維人臉動畫。 (4)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，設(shè)計實現(xiàn)了一個具有逼真紋理的三維人臉重構(gòu)和表情