完整虛擬人頭部建模及面部表情合成研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術、計算機圖形學技術和計算機視覺技術的快速發(fā)展，三維虛擬人逐漸發(fā)展成為一門新興的學科，并吸引了越來越多的人從事相關的研究。由于人類的面部表情和情感非常豐富，所以三維虛擬人頭部的研究更是成為了研究的熱點。三維虛擬人頭部的研究不僅具有巨大的研究價值，還具有廣闊的應用前景，比如在醫(yī)學整容、電子商務、視頻教學、游戲開發(fā)等領域總能看到它的身影。在研究中，人們常常利用三維掃描儀或者建模軟件來建立頭部模型，但是這些方法建立的模型都存在一

2、些問題，最主要的就是數(shù)據(jù)量太大，不容易控制。因此，建立一個數(shù)據(jù)量比較少且能夠完整地表達頭部的結構，同時又易于控制的頭部模型就成為本文的研究重點。
　　隨著研究人員的增加和相關工作的積累，出現(xiàn)了很多不同的頭部模型，這些模型要么是結構不夠完善，要么就是模型過于復雜，不容易控制。針對該問題，本文將建立一個結構完整能表達頭部特征的模型。本文首先將軟件導出模型簡化并去除面部網(wǎng)格后的模型和標準Candide-3模型結合在一起，合成一個通用的模

3、型。然后，利用Bezier曲線模擬眼瞼的內(nèi)外邊緣和上眼瞼溝實現(xiàn)眼瞼的重建，同時利用兩個半徑不同的球體相結合的方法完成眼球模型的建立，并用四角面片模擬牙齒，就可以得到一個完整的虛擬人頭部模型。接著，利用從輸入的單幅正面人臉照片上提取的特征點信息對模型面部的特征點、面部非特征點以及后腦勺的點進行調整，得到一個和輸入照片的人臉相匹配的特定頭部模型，利用不同的方法對不同的模塊貼紋理，就可以得到一個真實的頭部模型。最后，利用人臉動作單元對頭部模型