收藏本站
《浙江大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于FFD的参数化人脸表情动画技术研究

陈立  
【摘要】:自从Parke在1972创建了第一个三维人脸表情动画开始,三十年来人脸造型和动画技术已经发展成为两大类,数个小类的综合技术。这些技术分别在各自的领域中得到应用。本论文作为“计算机辅助眼镜设计系统”项目的后续研究,在已有的人脸区域控制模型的基础上进行改进,建立适合表情动画的参数化可变形人脸模型,并通过全局肌肉变形和局部FFD变形,实现了一个人脸三维表情系统。 在已有的人脸区域控制模型的基础上,根据人脸的皮肤、肌肉和骨骼结构,本论文改进后得到的参数化可变形人脸模型由3部分组成:皮肤网格、肌肉和头骨。为了模拟皮肤,在弹性网格上定义了非线性结构弹簧和边界约束弹簧,非线性结构弹簧用来模拟皮肤的弹性,边界约束弹簧用来防止皮肤被拉破;肌肉层根据FACS中对表情变化起决定作用的AU定义相关的肌肉向量,同时将皮肤网格根据不同肌肉的作用范围分块,在肌肉作用范围内定义FFD变形块,用以在产生不真实变形时来对皮肤网格进行精细的调整,而肌肉则分成3类分别模拟:线形肌肉、括约肌和片状肌肉;头骨是可活动的,下颌骨可上下活动以模拟嘴巴的张合,此外头骨层的存在是为了防止在肌肉伸缩的过程中将皮肤网格拉扯到不真实的位置。在对参数化可变形人脸模型进行全局变形时,通过对皮肤网格上的点的受力分析来计算点在某种表情下的位移。皮肤网格上的点受3种力:弹簧内部拉力、肌肉拉力以及头骨的约束力。分别计算3种力的大小,然后使用二阶常微分方程计算某个时刻点的位移,从而得到变形后的表情。之后通过变形率的大小来判断是否对某个区域使用局部FFD变形来修补变形失真或变形不够。 本论文实现的人脸表情方法通过关键人脸表情系统,效果得到了较好的验证。本文将前人的很多工作综合起来,得到参数化可变形人脸模型控制参数少,操纵比较简单,适合快速但对场地和模型精度要求不高的场合应用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘彦;人体组织的超声弹性成像方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 陈盈科;真实感三维人脸表情动画的设计与实现[D];电子科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 冯结青,马利庄,彭群生;一种应用参数曲面的动态自由变形方法[J];计算机学报;1997年07期
2 冯结青,彭群生,马利庄;沿参数曲面的均匀变形方法[J];软件学报;1998年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李梦东,阮秋琦;一种交互式脸部网格模型调整算法[J];北方交通大学学报;2002年04期
2 徐先良,沈萦华,费广正,石民勇;计算机人脸建模和动画技术综述[J];北京广播学院学报(自然科学版);2005年01期
3 尹宝才;王恺;王立春;;基于MPEG-4的融合多元素的三维人脸动画合成方法[J];北京工业大学学报;2011年02期
4 杨璞;朱德权;徐菲;;真实感人脸重建技术[J];池州学院学报;2010年06期
5 沈润泉;;计算机人脸几何造型技术[J];电脑知识与技术;2010年24期
6 沈润泉;何本阳;;基于曲面曲线的人脸构造系统的框架结构[J];大庆师范学院学报;2009年06期
7 郑南宁,付昀,张婷,卓峰;人脸的表情与年龄变换和非完整信息的重构技术(上)[J];电子学报;2003年S1期
8 徐远纯;刘勇;;基于GPU的虚拟人物表情绘制[J];福建电脑;2009年04期
9 张满囤;李智;吴鸿涛;;表情动画技术和应用综述[J];河北工业大学学报;2007年05期
10 潘海朗;戴跃伟;石磊;;Motion estimation of elastic articulated objects from image contours[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 王宏伟;周前祥;;虚拟人体系统建模应用综述[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
2 潘海朗;仝明磊;刘允才;;弹性连接刚体三维建模与运动估计[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
3 潘海朗;何青;刘允才;;采用图像轮廓的弹性连接刚体三维建模及其参数确定[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
4 刘媛媛;孔德慧;尹宝才;;一种真实感三维人脸编辑算法[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
5 伏劲松;张奠成;;三维虚拟人体设计与应用[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张湘玉;基于细分的曲线曲面变形技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 李皓;语音驱动的人脸建模与动画技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 蔡飞龙;京剧脸谱数字化建模与绘制技术研究[D];浙江大学;2012年
4 徐筠;表情与服装手绘动画生成方法研究[D];浙江大学;2011年
5 王进;基于视频的人脸表情建模研究[D];浙江大学;2003年
6 张汗灵;基于图象的绘制关键技术研究[D];西北工业大学;2003年
7 杜杨洲;基于统计学习的人脸图像合成方法研究[D];清华大学;2004年
8 关景火;三维人体的弹性表面分层模型研究[D];华中科技大学;2004年
9 胡永利;真实感三维人脸建模及应用研究[D];北京工业大学;2004年
10 宋明黎;人脸表情的识别、重建与合成[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘衍琦;图像驱动的网格变形及其在汽车造型中的应用[D];大连理工大学;2010年
2 王剑;基于格林坐标的直接操作变形方法[D];大连理工大学;2010年
3 郑青碧;基于二维图像的三维人脸建模技术研究[D];河南工业大学;2010年
4 薛蓉;人脸器官真实感处理及其在颅面复原中的应用[D];西北大学;2011年
5 马倩;基于单张照片的三维人脸重建研究[D];武汉理工大学;2011年
6 吴正;基于样例的动画角色多样化研究[D];合肥工业大学;2011年
7 朱庆华;基于Solid Edge的三维产品电子商务系统[D];杭州电子科技大学;2011年
8 周伟伟;基于网络变形的车身造型设计方法研究[D];山东理工大学;2011年
9 李代超;基于伪肌肉向量的三维人脸动画及其驱动研究与实现[D];电子科技大学;2011年
10 倪世贵;个性化服装拟人模特头部建模研究[D];温州大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗建文,白净;超声弹性成像仿真的有限元分析[J];北京生物医学工程;2003年02期
2 丁楚雄;罗建文;白净;;二维数字化超声软组织应变成像系统的研制[J];北京生物医学工程;2006年02期
3 罗建文;丁楚雄;白净;汪伟;;超声弹性成像用于高强度聚焦超声损伤的检测[J];北京生物医学工程;2006年03期
4 罗建文;白净;;采用径向压缩的超声弹性成像逆问题求解[J];北京生物医学工程;2007年02期
5 温世杰;王小华;陈晓冬;郁道银;;基于FPGA的超声信号数字正交解调器[J];光电子.激光;2008年10期
6 罗建文,白净;超声弹性成像中应变滤波器的理论及其发展[J];国外医学.生物医学工程分册;2004年06期
7 桂永芳,傅新,鲍敏;基于互相关理论的超声波气体流量测量电路系统[J];工业仪表与自动化装置;2004年02期
8 陈盈科;郑伯川;;真实感眼部表情的一种实现方法[J];计算机与数字工程;2008年10期
9 王士光;岳林先;;超声弹性成像在结节性甲状腺疾病中的应用价值[J];临床超声医学杂志;2008年11期
10 张青山,陈国良;具有真实感的三维人脸动画[J];软件学报;2003年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杜丽娅;基于B样条的医学图像弹性配准[D];南方医科大学;2009年
2 罗艳;应用有限元方法对超声弹性成像问题的模拟分析[D];陕西师范大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 秦昕炜;基于单张相片的人脸重构与驱动动画的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
2 普波;基于视频的三维人脸动画驱动的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
3 崔明;基于语音驱动的人脸口型动画系统[D];吉林大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴丹,林学訚;人脸表情视频数据库的设计与实现[J];计算机工程与应用;2004年05期
2 王涛;孙长库;杨国威;;三维人脸表情动态采集系统的设计[J];光学精密工程;2011年04期
3 张家树,陈辉,李德芳,罗小宾,夏小东;人脸表情自动识别技术研究进展[J];西南交通大学学报;2005年03期
4 陈辉,张家树;人脸表情的混沌仿生识别[J];仪器仪表学报;2004年S1期
5 王宇博,艾海舟,武勃,黄畅;人脸表情的实时分类[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年06期
6 朱小艳,汪晓华;人脸识别的分析与实现[J];商丘职业技术学院学报;2005年05期
7 张申;贾珈;王晓慧;蔡莲红;;基于语义维度的人脸表情生成[J];清华大学学报(自然科学版);2011年01期
8 刘振安;刘瑄;;基于SVG的卡通人脸图形自动生成法[J];测控技术;2006年05期
9 左坤隆,刘文耀;基于活动外观模型的人脸表情分析与识别[J];光电子.激光;2004年07期
10 陈静,董平,杨国为;人脸表情动画[J];微计算机信息;2004年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陶建华;谭铁牛;;语音和人脸表情同步的双模态情感表达研究[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
2 林其伟;张伟龙;;基于Gabor小波的表情识别算法[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
3 张军;徐光佑;陶霖密;;支持多动因动作及其融合的生动人脸动画技术[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
4 陈辉;张家树;;人脸表情的混沌仿生识别[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
5 张申;吴志勇;蔡莲红;;基于局部表情参数化的三维表情脸像合成[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第2届中国人机交互学术会议(CHCI'06)论文集[C];2006年
6 唐京海;应自炉;张有为;;人机自然交互过程中情态的识别与融合[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
7 王吉林;;基于神经网络的人脸表情识别研究[A];2006’和谐开发中国西部声学学术交流会论文集[C];2006年
8 苏建霞;李凯;林文茹;;人脸表情识别软件的设计[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
9 朱娅妮;王喆;;基于遗传算法进化的SVM人脸表情识别[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
10 刘帅师;田彦涛;郭冬梅;史于心;;基于混合特征和SVM的人脸表情识别算法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 中科院自动化所 何鹏 陶建华 谭铁牛;看懂人的“脸色”[N];计算机世界;2005年
2 中科院计算机所 朱登明;一切都是为了更“传神”[N];计算机世界;2004年
3 中科院自动化所 尹潘嵘 陶建华;情感与认知 相互触发[N];计算机世界;2005年
4 傅小兰;人机交互中的情感计算[N];计算机世界;2004年
5 本报记者 邱江勇;IDF:嵌入智能 互联世界[N];中国电子报;2011年
6 记者 刘春辉;2011英特尔信息技术峰会开幕[N];人民邮电;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林裕旭;基于扫描数据的三维人脸表情合成[D];浙江大学;2010年
2 宋明黎;人脸表情的识别、重建与合成[D];浙江大学;2005年
3 迟静;基于动态点云的三维人脸表情跟踪问题研究[D];山东大学;2012年
4 周吉帆;社会线索在物理事件因果知觉中的作用[D];浙江大学;2012年
5 万贤美;真实感人脸表情合成的关键技术研究[D];浙江大学;2012年
6 Ebenezer Owusu;[D];江苏大学;2014年
7 王涛;基于光栅投影模式的三维形貌快速测量系统的研究[D];天津大学;2010年
8 刘帅师;非均匀光照和局部遮挡情况下的鲁棒表情识别理论与方法研究[D];吉林大学;2012年
9 王进;基于视频的人脸表情建模研究[D];浙江大学;2003年
10 苏从勇;人脸感知:基于学习的人脸跟踪与合成[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴旭风;人脸表情分析与识别系统[D];华侨大学;2012年
2 侯婕;人脸表情计算技术研究[D];苏州大学;2014年
3 蒲倩;人脸表情迁移与分析方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 王永辉;基于3DMM的人脸表情移植研究[D];北京理工大学;2011年
5 柳华;静态图像中人脸表情和性别识别的研究[D];济南大学;2010年
6 江杰青;基于小波变换的人脸表情识别算法的分析与研究[D];长春工业大学;2011年
7 吕长勇;基于语音与人脸表情信息的情感识别算法研究[D];华东理工大学;2014年
8 张庆;人脸表情识别算法的研究[D];安徽大学;2012年
9 徐红;多表情的人脸识别关键技术研究[D];江南大学;2013年
10 周慧;人脸表情特征表达与识别算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026