個(gè)性化人臉建模技術(shù)研究.pdf

1、真實(shí)感人臉的建模與動(dòng)畫是近年來計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、計(jì)算機(jī)游戲、計(jì)算機(jī)視覺以及圖像識(shí)別領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其原因是視頻通信、數(shù)字娛樂等產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。在對(duì)30多年來計(jì)算機(jī)圖形學(xué)界在人臉建模與動(dòng)畫方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，本文對(duì)從單張正面人臉照片中建立具有真實(shí)感的三維人臉模型的方法進(jìn)行了研究，并提出了基于拉普拉斯的建模方法。首先，使用普通的攝像頭等設(shè)備獲取人臉的一張正面照片；然后采用主動(dòng)形狀模型(Active Shape Model，ASM)的自

2、動(dòng)檢測(cè)算法確定出人臉上77個(gè)特征點(diǎn)的位置，這些特征點(diǎn)基于MPEG-4的標(biāo)準(zhǔn)的，其選擇原則是：可以從正面照片中獲取，并較好地標(biāo)記人的面部特征(例如眉毛，眼睛，下巴，嘴巴等)。到本文目前的工作為止，其中的65個(gè)特征點(diǎn)參與到個(gè)性化的人臉建模中；選擇一個(gè)由FaceGen軟件生成的亞洲人平均臉做為本文人臉建模的基礎(chǔ)--通用模型，并且在通用模型上標(biāo)定出與之前對(duì)應(yīng)的65個(gè)特征頂點(diǎn)用于網(wǎng)格適配；照片上識(shí)別出的特征點(diǎn)通過投影變換到三維空間中，做為即將生成

3、的個(gè)性化模型上特征點(diǎn)的x和y值，深度值z(mì)則采用通用模型對(duì)應(yīng)點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)z值；變換得到的3D特征點(diǎn)可以通過拉普拉斯變形算法將通用模型適配到個(gè)性化人臉幾何模型：特征點(diǎn)標(biāo)識(shí)出的人臉的輪廓位置，從照片中取出人臉部分做為對(duì)應(yīng)部分的紋理，并用臉頰處的平均顏色填充紋理空白，邊界部分則使用高斯模糊的方法來達(dá)到平緩過渡的效果；最后通過仿射變換計(jì)算出個(gè)性化人臉模型上每個(gè)頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)，將個(gè)性化幾何模型進(jìn)行貼圖。本文使用了拉普拉斯變形算法和徑向基函數(shù)(RBF)插