三维人脸建模技术的应用研究.pdfVIP

应用技术 I■ ChinascienceandTechnologyReview 三维人脸建模技术的应用研究 杨 璞 高祥华 刘纯丽 (池州学院信息传媒系 安徽 池州 247000) [摘 要]人的面部是表现 自身特性和情感的灵魂部位，具有至关重要的作用 。建立具有真实感的三维人脸模型对当代社会意义深远。本文主要探讨了三 维人脸建模中的三维数据获取方法、标准人脸建模和特定人脸建模等内容 ，以供参考。 [关键词]人脸建模 三维数据 标准模型 中图分类号：N945．12 文献标识码 ：A 文章编号：1009—914X(2012)15—0300一Ol 1三维人脸建模的内容及应用简述 发生形变来建模 。相比之下，后者的实用性更强、应用范围更广，是目前学者 三维人脸建模的主要研究内容包括脸部三维数据的获取、标准人脸建模 们研究的主流方向。 和特定人脸建模三部分。脸部三维数据的获取，可以利用特殊的3D数据采集 (1)基于三维数据的特定人脸建模。随着三维扫描技术的发展，直接利用三 设备获得原始数据，经过一般韵配准求解获得，也可以通过普通的图像或视频 维扫描仪获取人脸数据进行建模的方法受到了一些学者的关注。其一般做法 采集设备，获得2D数据，再经过一系列计算机图形学相关算法的运算，从中提 是先进行数据的预处理(如除噪、补滴等)，然后利用计算机图形学方法进行点 取出三维信息。相比之下，前者所获得的数据精度高，但没备复杂昂贵，其应用 云三角化，最后通过网格优化策略得到适当精度的模型。此方法对不要求结构 与日常工作生活脱节；后者则方便用户使用，有更好的实用价值，但须解决数据 信息的建模比较有效，而不适合要求有严格结构信息的建模工作。 误差大、精度低的问题。标准人脸模型包括参数模型、肌肉模型、伪肌肉模 (2)基于标准模型的特定人脸建模 。从标准模型到特定模型的建模方法按 型等，其本身就可以应用在很多场合，也可以作为特定人脸建模的基础。特定 照数据的来源主要分为两类 ：基于三维散乱点数据的建模方法和基于图像(单 人脸建模可以利用脸部的三维数据直接建立可视化的模型，也可以通过对标准 幅、多幅、序列)的建模方法。其中基于图像的视觉建模是90年代以后出现 人脸模型的一些形变来获得。后者以其实用性成为主流的研究方向。 的最具有代表性的人脸建模方法。其一般过程如下：首先通过摄像设备获取不 上世纪七十年代创立了首个三维人脸模型之后，数十年间，研究人员在该 同角度的特定人脸图像，并从中提取出人脸的特征，即在不同人脸图像上标注 领域付出了艰辛的努力并取得了长足的进步。近些年来，随着计算机性能的飞 对应的人脸特征点，如眼角、嘴角以及鼻尖等表情动画的关键部位，然后利用 速发展与互联网的普及，三维人脸模型及相关的动画技术也越来越成熟，在虚 计算机图形学相关算法计算人脸特征点的三维空问位置．并用于变形标准三维 拟现实、人机交互 、网络会议、影视制作，游戏娱乐、辅助教学 、医学美容 人脸模型 从而建立特定人脸的几何模型，最后，使用多角度人脸 图像合成特定 等众多领域内都有广泛的应用。三维建模一直以来都是计算机图形学研究领 人脸的纹理图像并进行纹理映射。从而建立真实感三维特定人脸模型。 域当中的热门课题，而人脸则是人与人之问交流的重要信息渠道，传递了大量 结语 的非语言信息，因此，许多专家学者致力于三维人脸建模的研究。同时，由于人 长期以来，人脸的计算机模拟一直是一个活跃的研究领域．计算机合成真 脸的结构与变化都具有高度的复杂眭，兰维人脸建模也成为计算机图形学领域 实感人脸及其动画可以用于诸如娱乐业，商业 ，服务业、医学以及教育等很 内最困难也是最具挑觇陛的研究课题之一。 多领域。在影枧广告中，计算机生成的三维虚拟人物越来越普遍 ，其中人物面 2获取三维数据