基于表演驅(qū)動(dòng)的人臉動(dòng)畫(huà)生成系統(tǒng)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、基于表演驅(qū)動(dòng)的人臉動(dòng)畫(huà)生成技術(shù)是一項(xiàng)根據(jù)表演者面部表演驅(qū)動(dòng)虛擬人物做出相同頭部姿態(tài)和面部表情的技術(shù),可廣泛地應(yīng)用于影視制作、人機(jī)交互、游戲制作、遠(yuǎn)程會(huì)議、醫(yī)療輔助等領(lǐng)域,近年來(lái)一直是計(jì)算機(jī)視覺(jué)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究熱點(diǎn)。目前,一些成熟的系統(tǒng)都有比較苛刻的使用條件,有的需要復(fù)雜昂貴的采集設(shè)備作為支撐,有的需要高性能計(jì)算機(jī)完成高額運(yùn)算,難以推廣到普通消費(fèi)者中使用。本文旨在搭建一個(gè)實(shí)時(shí)、精確、消費(fèi)級(jí)的表演驅(qū)動(dòng)人臉動(dòng)畫(huà)生成系統(tǒng),利用普通單目攝像頭

2、捕捉人臉表情,并將捕捉到的信息重定向到動(dòng)畫(huà)角色中。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴對(duì)基于優(yōu)化方法的快速三維人臉建模算法提出了改進(jìn)。為了去除用于合成的人臉模型張量中的冗余信息,提出用高階奇異值分解(HOSVD)對(duì)張量進(jìn)行壓縮。針對(duì)手動(dòng)標(biāo)定誤差影響殘差物理含義的問(wèn)題,根據(jù)不同人臉部位的標(biāo)定特點(diǎn),在能量方程中建立不同的殘差模塊。實(shí)驗(yàn)證明本文提出的改進(jìn)有效提高了算法的精確度。⑵提出了基于隨機(jī)森林特征提取的三維表情捕捉算法,直接從二維圖像中得到

3、三維人臉形狀,解決了現(xiàn)有系統(tǒng)中捕捉設(shè)備復(fù)雜或計(jì)算量大的問(wèn)題。該算法中利用隨機(jī)森林提取聯(lián)合局部二值特征并用于線性回歸運(yùn)算,提高了系統(tǒng)的精度。采用三角重心坐標(biāo)表達(dá)的形狀索引NPD(Normalized Pixel Difference)特征作為森林中決策樹(shù)的分裂依據(jù),提高了對(duì)不同人臉姿態(tài)的魯棒性。⑶針對(duì)不同驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的人臉三維結(jié)構(gòu),提出了基于三角網(wǎng)格形變傳遞的動(dòng)畫(huà)驅(qū)動(dòng)生成算法和基于Blendshape的動(dòng)畫(huà)驅(qū)動(dòng)生成算法,提高了動(dòng)畫(huà)驅(qū)動(dòng)的效率和

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