基于Dirichlet自由变形算法的人脸表情动画技术研究

发布时间：2025-02-08 10:36

　　随着机器智能化步伐的加快,越来越多的服务型机器人走进千家万户,人们已经不再满足于过去的“一问一答”式虚拟机器人,多功能、高要求的虚拟机器人成为研究的热点。人们在与虚拟机器人交流的过程中,希望得到虚拟机器人的反馈,尤其是情感上的反馈,而反映情感最重要的信息是面部表情。因此,如何给虚拟机器人一个逼真的外形并能够像人类那样自如的做各种表情动作是当前急需解决的问题。具体表现在:首先,如何对虚拟人的嘴唇、眼睛、眉毛、牙齿和舌头等部位进行精准建模并模拟动作。其次,怎样保证每个运动部位之间协调运动、互相关联,不会出现运动失调的情况。接着,如何保证三维虚拟说话人在说话过程中,语音信息、面部动作轨迹以及所要表达的内容三者之间的一致性。为了解决上述的问题,本文设计并实现了基于Dirichlet自由变形算法的人脸表情动画合成系统。该系统主要有两个部分组成:第一部分使用Facial Motion Capture(面部运动捕捉系统)采集真人表演者的面部运动数据,该部分主要包括面部运动数据的采集、分析及处理,以便将处理后的数据作为人脸表情动画合成系统的驱动数据。第二部分将DFFD(Dirichlet free-fo...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1影视制作图片素材

1第1章绪论近年来，计算机技术和图形处理技术得到了飞速发展。三维虚拟场景和三维动画作品源源不断的融入到日常生活当中，从游戏里三维虚拟角色到“类人”机器人等，其模仿效果也越来越逼真。通过利用计算机仿真技术和图形图像处理技术，可以建立一个虚拟的场景，用来模拟真实世界的场景。这就是通常....

图1-2类人机器人“HRP-4C”吃惊的表情

3情动作。这样的话，就可以用这种表情机器人培训自闭症儿童认知各种表情，从而能够识别正常人的情绪。由于三维虚拟人的卡通化，比起接受正常人，自闭症儿童更容易接受三维卡通人脸。因此，对于逼真三维人脸表情动画的研究具有重要的市场价值和社会意义。图1-2给出了类人机器人作表情时状态。图1-....

图2-2（a）平面内任意点集（b）点集的Delaunay三角划分（c）点集的

14图2-1DFFD算法流程图2.1.1Voronoi图的求解Voronoi图[26]又叫狄利克雷图或泰森多边形，是由一系列的点集合中连接相邻两点直线的垂直平分线组成的连续多边形所构成。它在图形学中具有广泛的应用。对于Voronoi图的定义如下：假设平面α上有两个点P、Q，L是线....

图2-3（a）满足空圆条件（b）不满足空圆条件

16（a）（b）图2-3（a）满足空圆条件（b）不满足空圆条件（2）最大化最小角条件。对于点集形成的所有三角划分中，Delaunay三角划分所形成的所有三角形的最小角是最大的。具体点说，对于划分后任意两个相邻的三角形将它们构成一个凸四边形后，互相交换它们的对角线所形成新的两个三角....

本文编号：4031391