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动画制作中面部关键点的表情捕捉技术

吉林大学学报（工学版） 2013年第S1期43卷 110-114页

作者：郑立国孙亦南吉林禹硕动漫游戏科技股份有限公司长春130012

提出了一种在动画制作领域中的面部表情捕捉方法。该方法仅使用普通彩色摄像头进行视频采集,通过图像处理及模式识别等方法对视频的每一帧图像进行处理,识别图像中演员面部关键点(眉毛、眼睛、嘴巴等)及其物理坐标。通过将这些关键点与... 详细信息

提出了一种在动画制作领域中的面部表情捕捉方法。该方法仅使用普通彩色摄像头进行视频采集,通过图像处理及模式识别等方法对视频的每一帧图像进行处理,识别图像中演员面部关键点(眉毛、眼睛、嘴巴等)及其物理坐标。通过将这些关键点与已做好的动画角色相关联,从而实时获得演员的面部表情并体现在动画角色中。该方法具有设备简单、实时性高等特点,能够显著提高动画制作的效率。

关键词：动画制作表情捕捉人脸识别

浅析表情捕捉技术在电影中的应用——以电影《沉睡魔咒》小精灵的表情捕捉为例

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现代电影技术 2017年第3期 46-50页

作者：王茜北京电影学院中国电影高新技术研究院

表情捕捉技术是为了还原人物真实的表情而开发出的一套融合多种技术的解决方案(或者说工作流程)。主要解决表情的识别,表情的捕捉(包括人物的建模和表情动作的捕捉),以及表情的重现等问题。本文主要叙述了表情捕捉技术的发展过程,同时... 详细信息

表情捕捉技术是为了还原人物真实的表情而开发出的一套融合多种技术的解决方案(或者说工作流程)。主要解决表情的识别,表情的捕捉(包括人物的建模和表情动作的捕捉),以及表情的重现等问题。本文主要叙述了表情捕捉技术的发展过程,同时以电影《沉睡魔咒》中小精灵的表情捕捉为例说明了表情捕捉的技术流程。

关键词：表情捕捉沉睡魔咒 ICT light stage FACS

基于表情捕捉技术的人脸实时交互体验设计与实现

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电脑编程技巧与维护 2016年第1期 79-80页

作者：冉学平陈洪北京邮电大学世纪学院北京102101

介绍了无标记点表情捕捉技术及工作流程,结合课题分析了表情设定、人脸建模和实时交互的设计流程及实现,构建了基于人脸实时交互体验的"东方微笑"数字化展示系统。表情捕捉技术和交互体验技术的深入结合为人机实时交互带来了新方向,开... 详细信息

介绍了无标记点表情捕捉技术及工作流程,结合课题分析了表情设定、人脸建模和实时交互的设计流程及实现,构建了基于人脸实时交互体验的"东方微笑"数字化展示系统。表情捕捉技术和交互体验技术的深入结合为人机实时交互带来了新方向,开拓了数字文化保护和传播新途径。

关键词：表情捕捉表情设定人脸建模实时交互

基于Max/Msp/Jitter的实时表情捕捉系统设计

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数字技术与应用 2016年第1期34卷 147-149,151页

作者：李昕袁方驰李东勋内蒙古工业大学管理学院内蒙古呼和浩特010051 济南荷韵传媒有限公司山东济南250000 韩国东西大学设计学院韩国釜山617716

随着数字影像技术的发展,传统的逐帧或关键帧技术已经难以满足数字影像的制作需求,动作及表情捕捉技术越来越受到人们的重视。本文从动作捕捉技术的需求出发,阐述了当今主流的动作、表情捕捉技术的发展现状及其特点。着重论述了基于Max/... 详细信息

随着数字影像技术的发展,传统的逐帧或关键帧技术已经难以满足数字影像的制作需求,动作及表情捕捉技术越来越受到人们的重视。本文从动作捕捉技术的需求出发,阐述了当今主流的动作、表情捕捉技术的发展现状及其特点。着重论述了基于Max/Msp/Jitter的实时表情捕捉系统的设计思路及实现路径,为开发成本较低、捕捉精度可控、环境适应度较高的轻量级表情捕捉系统提供了一个可参考的思路。

关键词： Max/Msp/Jitter 表情捕捉低成本人脸表情动画

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基于表情绑定的人脸表情迁移方法研究

基于表情绑定的人脸表情迁移方法研究

作者：李振梁华南理工大学

学位级别：硕士

本文研究基于视觉信息驱动三维人脸模型的表情迁移,其旨在将图像或视频中的人脸表情动作,迁移至三维人脸模型,使模型做出相同的表情。表情迁移是实现虚拟数字人驱动的一大关键技术,是计算机视觉领域的研究热门。本文针对实现表情迁移所... 详细信息

本文研究基于视觉信息驱动三维人脸模型的表情迁移,其旨在将图像或视频中的人脸表情动作,迁移至三维人脸模型,使模型做出相同的表情。表情迁移是实现虚拟数字人驱动的一大关键技术,是计算机视觉领域的研究热门。本文针对实现表情迁移所需的人脸表情捕捉与人脸表情绑定两项子任务展开研究,具体内容如下:人脸表情捕捉任务目的是预测图像中人脸的表情系数,现有的基于三维人脸重建的表情捕捉方法,存在如下问题:(1)未考虑到人脸表情的预测同时需要图像全局与局部信息;(2)未探索相同身份输入图像之间存在的差异性。针对上述问题,本文提出一种融合多尺度特征的表情捕捉方法,通过融合不同尺度的图像特征,并以此预测表情系数,增强模型对于人脸细微表情捕捉的精确度。同时,通过分支网络预测人脸身份置信度以减少图像差异性带来的影响,提升模型对于人脸身份与表情的解耦能力。人脸表情绑定任务目的是为输入模型构建与表情模板对应的表情混合形状,现有基于形变迁移的绑定方法存在以下问题:(1)闭眼表情中眼睛闭合不完全,眼睑边缘折线不平滑;(2)表情无关区域存在不必要的抖动。针对上述问题,本文提出了一种基于标记点优化的人脸表情绑定方法,首先利用眼睑标记点的最近点对应关系以及标记点的位移向量,优化眼睑的闭合与边缘的平滑度。同时利用人脸模型与表情无关的标记区域,优化该区域在形变过程中保持静止,减少不必要的抖动,进一步提升表情绑定效果。本文在公开数据集上验证所提出方法,实验结果证明了本文方法的有效性,实现了更精确的表情捕捉与人脸表情绑定。最后,本文结合两项研究工作构建了基于表情绑定的表情迁移系统。该系统提供在制作虚拟数字人过程中所需的混合形状制作与数字人驱动功能,具有一定的实际应用价值。

关键词：表情捕捉表情绑定表情迁移三维人脸重建

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基于Kinect驱动的三维动画表情合成

基于Kinect驱动的三维动画表情合成

作者：高珊山东财经大学

学位级别：硕士

近些年,个性化的卡通模型在影视娱乐、游戏等多种领域内的广泛使用使得三维动画表情合成技术成为了虚拟现实领域重要的研究课题。而具有特殊面部结构和特殊面部表情表达方式的模型又使得个性化模型表情合成更具有挑战性。本文提出了实... 详细信息

近些年,个性化的卡通模型在影视娱乐、游戏等多种领域内的广泛使用使得三维动画表情合成技术成为了虚拟现实领域重要的研究课题。而具有特殊面部结构和特殊面部表情表达方式的模型又使得个性化模型表情合成更具有挑战性。本文提出了实现个性化模型面部动画表情合成的方法,可以把人类面部的表情变化合成到个性化的三维模型的面部,实现富有生命力的个性化模型的动画表情。首先,通过使用微软公司的Kinect摄像机设备在自然状态下对用户进行跟踪,同时能够实时的捕获到用户面部表情的变化。结合MPEG-4标准和获取到的面部高清数据根据特征进行分类,根据模型特点选取面部的主要特征点。Kinect摄像头相比于需要依赖固定硬件设备的运动获取系统来说,不仅降低了成本等费用,并且对自然环境下的多种背景都具有其适应性。其次,对个性化的模型面部的结构和特征进行分析,通过对个性化模型面部特殊结构的器官做旋转平移处理找到了模型面部和人类面部的空间对应关系。本文提出一种在个性化模拟的面部特殊器官建立坐标系,再通过转换关系矩阵建立起模型与人脸的对应关系,实现人脸与个性化模型面部空间对应的关系成立。再次,对具有特殊表情表达的卡通模型面部表情表达方式进行分析,卡通模型在表达与人类同种表情时,面目各个器官的运动轨迹与人类面部运动轨迹并不相同。针对这一问题提出了一种对卡通模型面部器官做单独旋转处理的方法。将人类面部的表情变化转换到模型的面部,使用Laplace算法和径向基函数的方法实现三维模型表情的合成。最后,对基于Kinect驱动的三维动画表情合成系统进行了详细说明,并且对前文所述的方法进行了有效性的实验验证。实验表明,本文的方法能够逼真的实时性的表达模型的真实表情,适用于影视娱乐、游戏等领域。

关键词：表情合成表情捕捉三维映射径向基函数 Kinect

作为技术史的艺术史——从《阿凡达》看电影技术的变革

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北京电影学院学报 2010年第3期 21-28页

作者：贾云鹏周峻北京邮电大学信息与通信工程学院北京电影学院

电影巨制《阿凡达》被誉为电影史上里程碑式的作品,它不仅对电影制作流程产生了深刻的影响,同时对电影的表现范围也做出了进一步的拓展。毫无疑问,《阿凡达》对电影制作的诸多技术环节进行了全面的革新,影片所采用的主要硬件和软件设备... 详细信息

电影巨制《阿凡达》被誉为电影史上里程碑式的作品,它不仅对电影制作流程产生了深刻的影响,同时对电影的表现范围也做出了进一步的拓展。毫无疑问,《阿凡达》对电影制作的诸多技术环节进行了全面的革新,影片所采用的主要硬件和软件设备都是为这部巨制专门打造。本文将从摄影系统、动作及表情捕捉系统、渲染系统这三个方面,深入探讨影片《阿凡达》所取得的主要技术突破以及其对电影制作工序所产生的积极影响。

关键词： 3D 摄影系统表情捕捉实时渲染

跨越“恐怖谷”:电影中“数字视觉效果”真实性问题的再思考——以全CG电影《爵迹》《最终幻想:灵魂深处》和《最终幻想:王者之剑》为例

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电影新作 2022年第1期 87-93页

作者：谢周浦上海大学上海电影学院

曾经CG电影中的数字视觉效果因无法支持具有较高"感知真实性"的虚拟角色,遭遇了"恐怖谷",这限制了电影创作者叙事路径的选择,甚至导致主题表达的失败。近十年来"表情捕捉"技术的发展和"定向移情"启发下制片思路的改变,局部影像序列已经... 详细信息

曾经CG电影中的数字视觉效果因无法支持具有较高"感知真实性"的虚拟角色,遭遇了"恐怖谷",这限制了电影创作者叙事路径的选择,甚至导致主题表达的失败。近十年来"表情捕捉"技术的发展和"定向移情"启发下制片思路的改变,局部影像序列已经在实践中成功跨越"恐怖谷"。新问题随之浮现,数字资源不足及分配不均导致CG电影无法整体上达到较高水准"感知真实性"。这个问题引发了从技术实现角度对"元宇宙"提法的质询。

关键词：感知真实性表情捕捉共享演出定向移情元宇宙

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高保真人脸三维模型的重建与驱动研究

高保真人脸三维模型的重建与驱动研究

作者：杨皓天南京大学

学位级别：硕士

三维人脸重建和驱动在影视制作、视频直播、线上交互等方面有广泛的应用,因此一直是计算机视觉和计算机图形学的研究热点。传统上用于影视动画中的高精度人脸表情驱动技术需要昂贵的三维重建和动作捕捉设备,三维模型的绑定也需要有经验... 详细信息

三维人脸重建和驱动在影视制作、视频直播、线上交互等方面有广泛的应用,因此一直是计算机视觉和计算机图形学的研究热点。传统上用于影视动画中的高精度人脸表情驱动技术需要昂贵的三维重建和动作捕捉设备,三维模型的绑定也需要有经验的动画师复杂繁琐的操作,因此限制了其应用范围。本文针对以上问题,围绕基于单目图片的高精度人脸重建和表情驱动,主要工作和创新点如下:1.改进了人脸模型配准算法,处理了大规模高精度三维人脸数据库,从中生成的人脸参数模型相比现有工作有更强的表示能力。本文在传统非刚性迭代最近点算法的基础上,依靠不同表情下纹理空间的一致性,提出了利用基于纹理空间光流的约束实现有表情的三维人脸模型更好的配准,得到了高质量双线性参数模型。2.提出了动态置换贴图生成算法,实现了从单张图片预测高精度的可驱动人脸三维模型。本文基于高精度三维人脸数据库,利用置换贴图的形式表示高精度数据库中的高频细节,用深度学习的方法建模了身份、表情和三维细节的关系,根据纹理贴图和表情系数预测动态置换贴图,实现了单目重建的人脸模型驱动中动态表情细节的生成。3.实现了完整的图片表情驱动系统。在上述图片对应双线性模型参数预测的基础上,本文结合了在视频数据集上自监督学习实现的头发深度预测,根据目标表情和姿态系数对应的三维模型和深度信息进行图片形变,并利用神经网络修复形变导致的失真并生成表情细节。基于三维的中间表示保证了系统在大姿态下的鲁棒性,最终实现了高质量的表情驱动视频的生成。

关键词：人脸驱动三维重建表情捕捉人脸重演