基于三維重建的人臉表情合成技術(shù)的研究.pdf

1、人臉建模和動(dòng)畫技術(shù)的研究已有30年的歷史，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)，影視娛樂，可視電話，人機(jī)交互等應(yīng)用的發(fā)展，這一研究領(lǐng)域越來越受到人們的關(guān)注。本文致力于基于三維重建的人臉表情合成技術(shù)的研究。通過輸入人臉正面和側(cè)面照片進(jìn)行特定人臉的真實(shí)感建模，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)人臉的表情動(dòng)畫。主要的困難在于：首先由于人臉的生理機(jī)構(gòu)復(fù)雜，由正面和側(cè)面照片得到的信息量少，而且人們對人臉的外觀十分熟悉和敏感，所以要合成具有真實(shí)感的人臉—包括人臉幾何外形和紋理外觀的變化就很

2、困難。其次，如何高效的表示和組織已有的人臉表情數(shù)據(jù)，使之通用于不同的人臉模型，以及提高系統(tǒng)自動(dòng)性，減少用戶手工工作，也是本領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點(diǎn)。
　　人臉表情動(dòng)畫的合成一般分為：特定人臉特征提取、人臉模型重建以及表情動(dòng)畫合成等三部分。
　　人臉特征提取主要研究人臉特征點(diǎn)定義和提取。在定義正面和側(cè)面特征點(diǎn)時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要精簡了MPEG-4中定義的人臉特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)；使用特征點(diǎn)模板與手工標(biāo)定結(jié)合的方法確定特征點(diǎn)的位置。
　　特定

3、人臉模型的重建要通過從輸入的正側(cè)面照片中提取的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)，對3D人臉模型分別進(jìn)行正面調(diào)整和側(cè)面調(diào)整從而生成特定人臉的幾何模型。然后采用圓柱形紋理映射的方法得到模型的紋理坐標(biāo)，并通過OPENGL渲染得到真實(shí)感人臉模型。其中正面模型調(diào)整和側(cè)面模型調(diào)整都采用了基于特征線段的方法。正面模型調(diào)整后得到特定人臉模型的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)；側(cè)面模型調(diào)整后得到人臉模型的y坐標(biāo)和z坐標(biāo)，然后利用立體視覺原理恢復(fù)出特定人臉的三維坐標(biāo)。映射所使用的紋理是由輸入的正