当前位置:主页 > 经济论文 > 电子商务论文 >

完整虚拟人头部建模及面部表情合成研究

发布时间:2018-04-14 08:53

  本文选题:完整头部网格模型 + 模型调整 ; 参考:《西南交通大学》2016年硕士论文


【摘要】:随着虚拟现实技术、计算机图形学技术和计算机视觉技术的快速发展,三维虚拟人逐渐发展成为一门新兴的学科,并吸引了越来越多的人从事相关的研究。由于人类的面部表情和情感非常丰富,所以三维虚拟人头部的研究更是成为了研究的热点。三维虚拟人头部的研究不仅具有巨大的研究价值,还具有广阔的应用前景,比如在医学整容、电子商务、视频教学、游戏开发等领域总能看到它的身影。在研究中,人们常常利用三维扫描仪或者建模软件来建立头部模型,但是这些方法建立的模型都存在一些问题,最主要的就是数据量太大,不容易控制。因此,建立一个数据量比较少且能够完整地表达头部的结构,同时又易于控制的头部模型就成为本文的研究重点。随着研究人员的增加和相关工作的积累,出现了很多不同的头部模型,这些模型要么是结构不够完善,要么就是模型过于复杂,不容易控制。针对该问题,本文将建立一个结构完整能表达头部特征的模型。本文首先将软件导出模型简化并去除面部网格后的模型和标准Candide-3模型结合在一起,合成一个通用的模型。然后,利用Bezier曲线模拟眼睑的内外边缘和上眼睑沟实现眼睑的重建,同时利用两个半径不同的球体相结合的方法完成眼球模型的建立,并用四角面片模拟牙齿,就可以得到一个完整的虚拟人头部模型。接着,利用从输入的单幅正面人脸照片上提取的特征点信息对模型面部的特征点、面部非特征点以及后脑勺的点进行调整,得到一个和输入照片的人脸相匹配的特定头部模型,利用不同的方法对不同的模块贴纹理,就可以得到一个真实的头部模型。最后,利用人脸动作单元对头部模型面部和表情合成相关的顶点坐标进行调整,合成面部真实感的表情动画。实验结果表明,建立的头部模型能够给人很强的真实感,且模型容易控制,基于该模型合成的虚拟人面部动画比较真实。
[Abstract]:With the rapid development of virtual reality technology, computer graphics technology and computer vision technology, 3D virtual human has gradually developed into a new subject and attracted more and more people to engage in related research.Because human facial expressions and emotions are very rich, the research of 3D virtual human head has become a hot topic.The research of 3D virtual human head not only has great research value, but also has a broad application prospect, such as medical cosmetic surgery, e-commerce, video teaching, game development and other fields can always see its figure.In the research, people often use 3D scanner or modeling software to build the head model, but there are some problems in these methods, the most important thing is that the data is too large to be easily controlled.Therefore, it is the focus of this paper to establish a head model which has less data volume and can express the head structure completely and is easy to control at the same time.With the increase of researchers and the accumulation of related work, many different head models have emerged. These models are either imperfect in structure or too complex to be easily controlled.In order to solve this problem, this paper will establish a structural integrity model which can express the features of the head.In this paper, the software derived model is simplified, and the model after removing the facial mesh is combined with the standard Candide-3 model to synthesize a general model.Then Bezier curve was used to simulate the inner and outer edges of the eyelid and the upper eyelid sulcus to reconstruct the eyelid. At the same time, the eye model was established by combining two spheres with different radii, and the teeth were simulated by the quadrangular slices.A complete virtual human head model can be obtained.Then, the feature points of the face, the non-feature points of the face and the points in the back of the head are adjusted using the feature points information extracted from the input single frontal face image, and a specific head model matching the face of the input photo is obtained.Using different methods to paste texture to different modules, we can get a real head model.Finally, the facial action unit is used to adjust the vertex coordinates of facial and facial expression synthesis to synthesize facial realistic facial animation.The experimental results show that the established head model can give a strong sense of reality, and the model is easy to control, and the virtual human facial animation based on the model is more realistic.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;交叉学科专家着手制造“虚拟人”[J];甘肃科技纵横;2002年05期

2 ;科学家用虚拟人进行糖尿病研究[J];系统仿真学报;2003年03期

3 赵新培;;中国首位虚拟人终于面世[J];石油工业计算机应用;2003年02期

4 罗冠,郝重阳,张雯,樊养余;虚拟人技术研究综述[J];计算机工程;2005年18期

5 刘箴;潘志庚;;虚拟人动机驱动的自主情绪模型研究[J];中国图象图形学报;2009年05期

6 卞玉龙;刘箴;;一种虚拟人追逐过程中的情绪博弈模型[J];智能系统学报;2012年04期

7 耿钦涛;刘箴;;基于情绪驱动的虚拟人行走模型研究[J];系统仿真学报;2013年10期

8 晓军;虚拟人的诞生[J];百科知识;2005年19期

9 莫文;张川;;美丽“虚拟人”[J];现代健康人;2005年09期

10 成舸;;虚拟人的第一步[J];新知客;2009年02期

相关会议论文 前10条

1 刘箴;;虚拟人社会性非言语情绪交互研究[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年

2 张番;陈颖;冯秀娟;温文彪;常士楠;孙红三;;智能化虚拟人操作行为仿真分析及实现[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年

3 赵江;冯秀娟;孙红三;温文彪;郑国磊;;虚拟人对目标物手捕获的实现[A];2003年全国系统仿真学术年会论文集[C];2003年

4 何雪微;龚光红;;虚拟人运动的动力学实现方法研究[A];2003年全国系统仿真学术年会论文集[C];2003年

5 卢晓军;李焱;贺汉根;;虚拟人行走规划仿真的研究与实现[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年

6 刘箴;;虚拟人的行为规划模型研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年

7 周小建;向楠;朱思语;潘志庚;;基于视觉的虚拟人情感交互系统[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【poster】[C];2011年

8 邹沐昌;代玉仁;韩春颖;;虚拟人的体育运动实体仿真的研究与实现[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年

9 胡维华;钱克宠;;娱乐型跑步机上三维场景与多角色虚拟人的融合设计[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年

10 杨长水;高文;王兆其;陈益强;;个性化虚拟人体模型驱动方法[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 程乐华 (作者为中山大学心理系教授);长尾虚拟人:聚合人类时间和精力的长尾[N];第一财经日报;2007年

2 ;走近虚拟人[N];大众科技报;2003年

3 记者 翁淑贤;“中国虚拟人男1号”问世[N];人民日报;2005年

4 赵何娟;程乐华:SNS将带来新一轮社会变革[N];第一财经日报;2007年

5 腾 月;虚拟人何时为人类做替身[N];大众科技报;2004年

6 奇 云;中国虚拟人男Ⅰ号“有血有肉”[N];大众科技报;2005年

7 明江;虚拟人离我们有多远[N];中国商报;2003年

8 本报记者 项铮;从切片到虚拟人[N];科技日报;2002年

9 孔德芳;揭开虚拟人的真实身份[N];科技日报;2004年

10 ;“中国虚拟人女1号”面世[N];人民日报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 邱世广;维修动作混合仿真及人机工效自动评估方法研究[D];上海交通大学;2014年

2 倪慧;自主虚拟人关键技术的研究[D];天津大学;2007年

3 李石磊;数据和模型混合驱动的虚拟人运动生成与控制技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

4 叶绿;虚拟教育环境中虚拟人(角色)技术的研究与应用[D];浙江大学;2005年

5 罗冠;虚拟人的运动生成及控制技术研究[D];西北工业大学;2004年

6 李小宁;虚拟人微观仿真与宏观交互关键技术研究[D];中国海洋大学;2013年

7 卢晓军;维修仿真中虚拟人动作建模与行为控制技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

8 任利锋;虚拟环境中的虚拟人技术研究[D];浙江大学;2008年

9 索宁;基于运动捕捉的虚拟人关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年

10 向南;智能虚拟环境中虚拟人情感仿真研究[D];浙江大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 文占朝;基于流演算的智能虚拟人的研究与实现[D];江苏大学;2009年

2 甘凌云;基于模型分解的虚拟人骨架提取及其动画研究[D];西南交通大学;2015年

3 郝会龙;船舶操纵模拟器中虚拟人的应用研究[D];大连海事大学;2015年

4 任帅;3D虚拟人手的构建与实时交互[D];兰州大学;2015年

5 乔思航;基于多Kinect的个性化虚拟人三维建模[D];国防科学技术大学;2013年

6 张海博;单视角多姿态的人脸识别研究[D];电子科技大学;2015年

7 周乘龙;虚拟人衣饰着装仿真方法研究[D];合肥工业大学;2015年

8 江涛;基于虚拟人技术的协同虚拟装配系统设计[D];重庆大学;2015年

9 费婷婷;基于深度数据的虚拟人重建与蒙皮动画算法[D];安徽大学;2016年

10 杨宇盟;虚拟人避障运动规划与装配操作动作库研究[D];华中科技大学;2014年



本文编号:1748556

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/dianzishangwulunwen/1748556.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户6e429***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com