基于深度感知的个性化皮影戏生成方法研究

发布时间：2017-10-11 23:31

  本文关键词：基于深度感知的个性化皮影戏生成方法研究

  更多相关文章： 人脸特征 风格化造型 体感交互 动作映射 皮影戏

【摘要】：中国皮影戏是我国重要的世界级非物质文化遗产,具有重要的美学价值、保护价值和研究价值。本研究面向中国皮影戏流派中的典型代表,“江北派”望奎影戏,提出了基于深度感知的个性化皮影造型的生成方法和虚拟皮影戏的体感交互方法。个性化皮影造型将用户人脸特征融入皮影脸谱中,生成兼具用户特征和皮影特征的风格化脸谱造型。为了描述用户人脸的个性化特征,本研究采用结合深度图像的AAM算法实时获取人脸特征点,并在此基础上建立描述侧脸轮廓形态和五官形态的特征点向量和特征参数。经过三维人脸特征点的获取、二维人脸坐标系与图像坐标系的尺度变换、皮影风格特征点生成、特征点的曲线拟合以及基于特征参数的五官图像变换,最终生成个性化皮影脸谱造型。我们将生成的个性化皮影脸谱造型应用于虚拟皮影戏体感交互中,该系统基于深度感知获取的用户骨骼数据驱动虚拟皮影人物运动。为了使皮影人物的动作具有传统皮影戏特征,本文在研究望奎皮影戏人物构造和运动规律的基础上,提出两种体感控制方法:基于动作识别的皮影程式化表演动作映射和基于人体关节点坐标的自由皮影动作映射。最终本文阐述了系统的设计和实现方法,并从皮影造型的相似性、体感交互方法的易用性以及系统的文化传播效果三个方面,研究系统的性能和文化保护功能。
【关键词】：人脸特征 风格化造型 体感交互 动作映射 皮影戏
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：J827
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题来源及研究的背景和意义9-10
• 1.1.1 课题来源9
• 1.1.2 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析10-13
• 1.2.1 皮影数字化保护的国内外研究现状10-11
• 1.2.2 人脸识别的国内外研究现状11-12
• 1.2.3 姿态检测的国内外研究现状12-13
• 1.3 主要研究内容及方法13-15
• 第2章 基于人脸特征点检测的个性化皮影造型生成15-32
• 2.1 基于参数化网格模型的人脸五官特征点检测15-18
• 2.1.1 Candide-3 人脸网格模型15-16
• 2.1.2 基于Kinect人脸跟踪的特征点检测16-18
• 2.2 基于人脸特征点的个性化皮影脸谱生成18-28
• 2.2.1 标准化人脸与皮影脸谱18-22
• 2.2.2 个性化皮影脸谱的特征点和特征参数22-24
• 2.2.3 侧脸特征点的坐标系变换24-25
• 2.2.4 个性化皮影脸谱特征点生成25-27
• 2.2.5 个性化皮影脸谱特征点的曲线拟合27-28
• 2.3 个性化皮影脸谱造型实验分析28-31
• 2.3.1 个性化皮影脸谱实验设计28-29
• 2.3.2 个性化皮影脸谱实验结果及分析29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 基于Kinect深度感知的体感皮影戏表演系统32-46
• 3.1 KINECT动作捕捉原理32-35
• 3.1.1 Kinect深度传感器原理32-33
• 3.1.2 Kinect深度数据及骨骼数据结构33-34
• 3.1.3 基于机器学习的骨骼关键点估计34-35
• 3.2 人体动作与皮影人物动作的差异性分析35-38
• 3.2.1 人体与影人的构造差异35-36
• 3.2.2 人体与影人的运动差异36-38
• 3.3 基于动作识别的皮影程式化表演动作映射38-41
• 3.3.1 基于深度数据的人体动作识别38-40
• 3.3.2 人体动作与皮影动作的映射方法40-41
• 3.4 基于人体关节点坐标变换的自由皮影动作映射41-45
• 3.4.1 Kinect骨骼数据中的人体关节点41-43
• 3.4.2 皮影人物骨骼结构的仿真43-44
• 3.4.3 人体与影人间关节点的坐标变换44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 个性化皮影体感表演系统及其用户体验研究46-58
• 4.1 个性化皮影体感表演系统设计46-49
• 4.1.1 个性化皮影造型系统设计46-48
• 4.1.2 体感皮影戏系统设计48-49
• 4.2 个性化皮影体感表演系统实现49-53
• 4.2.1 用户人脸特征点三维数据的获取和坐标变换49-51
• 4.2.2 个性化皮影造型系统的WPF界面51-52
• 4.2.3 虚拟影人骨骼模型的创建52-53
• 4.3 个性化皮影体感表演系统的用户体验研究53-56
• 4.3.1 个性化皮影造型的相似性度量53-54
• 4.3.2 体感交互方式的易用性评估54-56
• 4.3.3 个性化皮影表演系统的文化传播效果研究56
• 4.4 本章小结56-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 附录1 个性化皮影表演系统的满意度和文化传播效果调查问卷62-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文66-68
• 致谢68

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本文编号：1015423