三维人脸建模研究的进展与展望

介绍三维人脸建模的研究目的及内容,分析该领域的研究热点和方向,以及未来的技术应用与发展.三维人脸建模及动画技术是计算机图形学研究的一个热点,人脸以其普遍性和易用性成为众多三维建模算法的实践平台,同时又由于人脸的复杂性和易变性,三维人脸建模也是一个极具挑战性的研究课题.     

特定三维人脸建模方法综述

介绍人脸建模的研究背景、研究内容以及研究热点,总结近期三维人脸建模的常用方法及优缺点,展望今后人脸建模的研究方向。三维建模是计算机视觉和计算机图形学领域中一个基本的问题,人脸因其普遍性和特殊性,成为众多研究人员的研究目标。     

三维人脸建模与应用

三维建模是计算机视觉和计算机图形学领域中一个基本的问题，人脸借助其特有的普遍性和易用性成为众多先进三维建模算法的实验平台。但是由于人脸的复杂性、易变性，建立逼真的三维人脸模型成为众多研究者挑战的课题。本文分析了三维人脸建模的研究内容和研究难点，总结了1990年以来出现的最新方法和进展，从三维数据的获取、标准三维人脸建模、特定三维人脸建模及应用等三维建模的几个主要环节进行了分类综述，重点介绍了一些主要算法的基本思路和最新进展，并对该领域的研究热点和方向作了较为详细的分析。     

基于二维图像的三维人脸建模技术

建立三维人脸模型和表情动画是计算机图形学领域的一个研究热点。文章提出了一种基于二维图像的三维人脸建模方法,首先在给定的人脸的正侧面照片上提取事先定义好的反映人脸特征的特征点信息,与一个一般人脸模型上对应点的信息进行比较和修改,得到反映给定人脸特征的特定人脸模型。最后使用纹理映射技术给特定人脸模型添加纹理信息,形成真实感的虚拟三维人脸模型。     

具有真实感的三维虚拟特定人脸生成方法

三维人脸的计算机生成目前是一个具有挑战性的课题。如何在人脸复杂的、不规则的表面上建模以及如何反映出特定人脸间的个体差异是现真实人脸模拟的两大主要困难所在。本文针对后者,提出了一种新的三维特定人脸生成方法,该方法基于人脸模型变形技术,允许模拟者在交互方式下将一般人脸几何模型和豫先提供的特定人脸多方面图像之间进形特征校准,进而得到特定人脸三维模型,该模型将精确地反映特定人脸的诸特征,同时,这种变形技术     

图像驱动的三维人脸自动生成与编辑算法

针对图像驱动的三维人脸建模这个计算机图形学中的研究热点问题,提出一种采用三维人脸形变模型的三维人脸自动生成与编辑算法.首先建立三维人脸形变模型,由三维人脸数据库统计学习得到线性混合人脸模型,用一个低维的参数向量来描述一个人脸;然后通过人脸检测、人脸对齐、边缘提取等方法从人脸图像中提取人脸的特征,根据这些特征实现三维人脸形变模型与图像的匹配,重建出与图像对应的三维人脸模型;最后,通过改变参数向量的值实现人脸的编辑.对5个输入人脸照片进行了三维人脸模型重建和编辑并且将重建的人脸模型和真实人脸模型进行了对比,实验结果表明,该算法可实现真实化的人脸重建效果.     

三维人脸模型孔洞修补技术研究

研究三维人脸模型孔洞修补问题。针对在建模过程中的佩戴饰物遮挡、建模角度等因素的影响,造成三维人脸模型孔洞的存在,人脸模型完整度、清晰度不高的问题。为解决上述问题,提出一种插值算法的三维人脸模型孔洞修补技术。根据已有的人脸模型三维信息,通过进行三角剖分,进行人脸面部轮廓的细化计算,增加孔洞处组成三维人脸的数据点的数目,进而对模型的孔洞处进行修复。实验结果表明,改进方法能够很好的恢复孔洞处三维人脸基本信息,能够大幅增加三维人脸模型的清晰度,有极大的应用价值。     

基于小波插值的人脸建模方法

研究三维人脸建模问题,针对传统以二维图片为基础的三维人脸建模方法受到提取特征点过少的限制,不能很好的恢复三维人脸信息,导致三维人脸效果不佳的问题,提出了基于正交立体测量原理和二维高斯小波函数捅值的三维人脸建模方法.方法运用正交测量的手段转化人脸二维坐标成三维人脸坐标,运用高斯小波函数进行空间人脸插值,增加三维人脸特征点,尽可能地恢复三维人脸结构信息.实验表明,方法最终增强三维人脸的数据模型的饱和度,达到了令人满意的效果.     

人脸面部表情自动生成系统

详细介绍开发一个人脸面部表情自动生成系统所用到的相关技术,包括人脸三维建模、面部表情合成、系统用户界面实现等技术。系统开发的目的是建立一个具有真实感和实用性的三维人脸面部表情自动生成系统,其中,三维人脸建模技术包括3DMAX使用关键技术以及人脸特征提取技术,基于人脸建模的表情生成技术主要介绍通过肌肉运动来描述表情的技术,系统界面的设计采用MFC技术。对各技术全面而系统的介绍,将为人脸面部表情自动生成系统的开发与实现提供一个有效途径,为系统的应用者提供便利。     

三维特定人脸生成的有效实现方法

三维个性化人脸建模一直是计算机图形领域最具挑战性的课题之一。如何快速、高效地还原具有真实感的三维人脸,是其中的难点。提出了一种快速的三维人脸建模方法,该方法将人脸模型划分成若干个运动相对独立的功能区,然后在各功能区内使用加权自由变形DFFD方法对一般人脸模型进行变形。由于功能区的引入,控制点的数量极大地减少,所以极大地降低了计算量,能很好地满足实时性且更具真实性。     

基于二维图像的三维人脸建模技术研究

建立三维人脸模型是计算机图形学领域的一个研究热点。本文提出了一种由中性人脸模型通过特征点的调整得到特定人脸的建模方法,根据二维图像中定义好的特征点,把中性人脸模型上对应点的信息进行比较和修改,应用散乱数据插值技术进行非特征点的变换,并对变换后的模型进行光滑处理,从而得到更加自然真实的人脸模型。     

三维人脸捕获建模和动画技术综述

从历史发展和当前的研究现状的角度对三维人脸建模和动画算法进行综述,通过对三维捕获、参数化人脸建模和动画、表情克隆等问题及其典型算法的基本原理、优缺点等的分析,对它们的特性进行描述和比较.展望进一步值得研究的问题和方向.以期读者对三维人脸建模和动画的主流技术有较全面的了解,并对未来的研究工作有所帮助.     

基于照片的个性化人脸建模系统研究

三维个性化人脸建模一直是计算机图形学中一个具有挑战性的课题。论文建立了一个基于照片的个性化人脸建模通用系统。根据MPEG-4确定出标准模型特征点的位置,从正面和侧面两幅照片出发,进行特征点编辑,获取人脸的关键特征点的位置,然后对标有对应特征点的标准模型进行变形,进行纹理映射,最后获得了真实的个性化人脸模型。该系统操作方便,可以快速地建立个性化人脸模型,为三维人脸动画提供了真实模型。     

基于径向基函数与B样条曲线的三维人脸重建方法

用二维人脸照片构造三维特定人脸模型是三维人脸建模研究的热点问题.采用立体视觉重建三维特征点,通过人脸正侧面照片特征点的分层、分部位的径向基函数重构一般人脸模型,得到部位轮廓特征明显的三维特定人脸模型,利用B样条曲线进行三维人脸曲面重构;然后运用拉普拉斯金字塔法得到近似的人脸全视角纹理图;再将近似人脸全视角纹理图映射到三维特定人脸模型,从而得到三维特定真实感的人脸模型.实验结果表明,该方法计算简单,生成特定人脸模型效果逼真,可用于特定人脸动画制作的逼真人脸建模.     

基于三维不变矩的人脸表情识别系统研究

本文提出了基于三维不变矩的人脸表情识别系统研究框架。在对三维人脸表情模型进行预处理及归一化的基础上建立具有平移比例和旋转不变性的三维人脸表情模型的矩不变量特征表示。针对人脸表情分类应用背景采用基于支持向量机的智能学习技术研究实现利用多维度3D-Zernike描述子特征的人脸分析识别系统的建模,基于D-ABC算法的分析识别模型优化,提高模型可靠性和系统的鲁棒性,进而利用该系统进行三维人脸表情数据的分类识别。     

一种曲线松弛约束逼近的三维人脸图像建模算法

针对人脸特征表情变化极为复杂、传统的匹配方法不能很好刻画细微表情变化、三维人脸建模的准确度不强 的问题,提出一种基于小区域点曲线逼近的三维人脸建模算法。对人脸的三维区域表情变化较为丰富的区域进行小 区域划分,运用特征点曲线松弛约束逼近技术,模拟较为复杂的人脸曲线轮廓,避免了传统算法中用直线进行轮廓刻 画带来的刻画不准、特征模拟失真的弊端。实验表明,该方法能很好地恢复三维人脸表情变化较为丰富区域的特征信 息,使三维人脸重建更加准确,特征刻画准确度更高。     

真实感人脸建模研究的进展与展望

计算机合成真实感人脸是计算机图形学研究的一个热点,也是一个难点.以真实感人脸合成的过程为线索,从脸部数据的获取、人脸几何建模和真实感人脸生成这3个方面对近30年以来的真实感人脸建模方面的研究进行了详细的综述,并对其应用和未来的发展作了简要的介绍.     

人脸面部建模及在表情识别中的应用研究

计算机视觉和模式识别是当今科研领域中前沿的课题。但目前技术还没有形成一套成熟的理论和模式。该文主要是对根据人脸面部建模统计方法,对主动形状建模和主动面部建模中的人脸面部主动形状模型,加权主动形状模型,统计建模在面部表情识别中的应用进行了研究提高了识别率。对人脸建模中的若干关键问题进行研究,提高识别的性能,增强系统的性能。     

基于人脸数据库的形变模型研究综述

形变模型是基于三维人脸原型库的人脸建模方法。因为该模型具有自动化、真实感好等优点,成为近年来人脸建模研究的热点。该文回顾了形变模型建立的过程,总结了近几年对于形变模型研究的新进展,并对形变模型发展进行了展望。     

三维人脸数据的获取及人脸特征自动定位

介绍了一种快速获取人脸三维面貌数据的结构光相移测量技术,并利用这种高速的相移技术在获取三维面貌数据的同时获得人脸纹理背景图像,结合二维人脸图像中的人脸特征识别手段,应用到三维人脸图像中,可以让计算机自动提取人脸图像的主要特征点.首先介绍了高速相移技术的基本原理,介绍了二维人脸图像中的积分投影方法来求取人脸轮廓粗略位置的方法,接着介绍了将二维图像做纹理映射到三维数据里面的方法,结合三维高度信息的曲线分析、曲率判断等,快速的提取出了人脸的三维特征.经实验验证,此方法对于三维人脸特征的自动定位有很高的准确性和通用性.