澳门新莆京游戏大厅情感表现下的三维人脸颜色建模技术收稿日期: 2009207210; 修回日期: 2009209207 基金项目: 国家“ 863”计划资助项目 (2007AA01Z324)作者简介:王燕 (19842) ,女 ,河南洛阳人 ,硕士研究生 ,主要研究方向为虚拟现实、 图形图像处理等 (wangyan014 @ hotmail . com) ;樊养余 (19602) ,男 ,教授 ,博导 ,主要研究方向为图像处理澳门娱乐娱城官网、 现代信号处理澳门第一娱乐娱城官网、 虚拟现实等.情感表现下的三维人脸颜色建模技术3王 燕 , 樊养余(西北工业大学 电子信息学院 , 西安 710129)摘 要: 为了提高三维人脸面部表情的真实感 ,研究并提出了一种基于 GPU的人脸颜色参数模型澳门新莆京游戏大厅澳门第一娱乐娱城官网。该模型使用了 MPEG24中定义的人脸...
收稿日期: 2009207210; 修回日期: 2009209207 基金项目: 国家“ 863”计划资助项目 (2007AA01Z324)作者简介:王燕 (19842) ,女 ,河南洛阳人 ,硕士研究生 ,主要研究方向为虚拟现实澳门娱乐娱城官网、 图形图像处理等 (wangyan014 @ hotmail . com) ;樊养余 (19602) ,男 ,教授 ,博导 ,主要研究方向为图像处理澳门新莆京游戏大厅、 现代信号处理、 虚拟现实等.情感表现下的三维人脸颜色建模技术3王 燕 , 樊养余(西北工业大学 电子信息学院 , 西安 710129)摘 要: 为了提高三维人脸面部表情的真实感 ,研究并提出了一种基于 GPU的人脸颜色参数模型。该模型使用了 MPEG24中定义的人脸特征点 ,划分了每个特征点的作用范围 ,通过改变特征点的颜色值带动该点周边影响范围内点的颜色改变 ,并采用帧间插值算法实现了颜色的平滑过渡。仿真实验表明 ,该模型达到了较为逼真的人脸表情动画效果澳门娱乐娱城官网。关键词: 颜色模型; 图形处理器 (GPU) ; MPEG24; 帧间插值中图分类号: TP391 文献标志码: A 文章编号: 100123695(2010) 0421581203doi: 10. 3969/j . issn. 10012 3695. 2010. 04. 01083D face colormodeling technology under emotion expressionWANG Yan, FAN Yang2yu(School of Electronics & Infor mation, Northwestern Polytechnical University, Xi an 710129, China)Abstract: In order to improve the realistic details of 3D facial expression, this paper proposed a parametermodel of the facialcolor based on graphicsprocessing unit(GPU). The model utilized facial feature pointswhichwas defined in theMPEG24, anddivided the action sphere of feature points . By changing the color value of the feature points, changed the color of the point inthe influence scope. Finally, applying the interframe interpolation algorithm, realized the color s s moothing transition. Simula2tion results show that the model reaches a more realistic animation effect on face expression.Key words: colormodel; GPU; MPEG24;interframe interpolation 随着计算机图形技术的发展 ,虚拟人成为当今虚拟现实研究的热点 ,越来越受到广泛关注。三维虚拟人是人在计算机生成空间中的几何特性和行为特性的表示 ,是多功能感知和情感计算研究的内容。而三维人脸动画是计算机动画研究的一个重要内容 ,主要研究如何真实地模仿人的面部表情及动作。人脸是非常重要而又复杂的交流通道 ,通过人脸可以鉴别出个人的身份 ,观察出其喜怒哀乐的情绪 ,领悟到其情感状态澳门第一娱乐娱城官网。逼真的面部表情合成技术长期以来一直是计算机图形学以及人机交互中非常活跃的研究领域。由于人们对人脸的外观十分敏感 ,要做到真实模拟人脸的表情动画十分困难澳门第一娱乐娱城官网。真实感的人脸就是指计算机合成的具有特定人的喜怒哀乐等表情以及脸部各种特征的人脸澳门娱乐网址。从人的视觉要求出发 ,总是希望合成的人脸能够尽可能地达到逼真 ,但是由于受模型和计算机能力的限制 ,合成的图像总是与人们的要求有一定的差距澳门娱乐娱城官网澳门第一娱乐娱城官网澳门新莆京游戏大厅。难点主要集中在两个方面 :具有真实感人脸模型的建立和如何在人脸模型上模拟真实感的表情和动作澳门新莆京游戏大厅。然而 ,人脸模型表现情感的方式是多方面的澳门第一娱乐娱城官网。除了面部表情澳门娱乐娱城官网、 局部肢体动作之外 ,面部的颜色变化也是表现情绪的一个重要方面 ,研究这部分内容 ,对增加三维人脸面部表情的真实性是很有意义的澳门太阳游戏网站澳门第一娱乐娱城官网澳门第一娱乐娱城官网。例如 ,“ 面红耳赤 ”显然无法用变形、 运动来表示 ,只有用纹理表达最为恰当 ,但纹理中的色彩变化规律还未见专门的报道澳门第一娱乐娱城官网。人们研究更多的是如何将照片的纹理映射到面部的模型上随人意地表现情感澳门第一娱乐娱城官网。要实现不依赖图像序列的独立色彩变化或者说依据不同的情感而使色彩独立自主地变化 ,就必须研究[1],显然这种方法灵活性不够 ,不能使虚拟人颜色随情感的变化规律澳门第一娱乐娱城官网澳门第一娱乐娱城官网。目前就颜色与情感关系研究的文献除了从艺术的角度论述外 ,就是从对颜色的感知方面进行研究 ,即从图像的颜色成分分析所表达的情感内容 ;而对情感的计算机表达研究 ,即某种情感 (如高兴 )到底应该用什么样的脸部颜色来表示、 颜色会不会还要变化等方面的研究还非常少见澳门新莆京游戏大厅。但虚拟人情感表达中脸部色彩变化是必不可少的研究内容 ,这将使虚拟人的情感表达更为逼真 ,更符合现在不断提高的对虚拟人真实感表现要求澳门太阳游戏网站。因此 ,本文将对情感的颜色表达进行探索性的研究 ,以符合这一发展趋势澳门新莆京游戏大厅。针对上述问题 ,本文研究了人脸面部颜色随情感的变化规律 ,统计了不同情绪下人脸颜色的变化值 ,进一步提出了一种新的基于 GPU的人脸颜色参数模型澳门太阳游戏网站。该参数模型通过控制面部特征点的颜色值来达到改变面部颜色的目的。对不同特征点的作用范围使用不同的区域划分规则 ,目的是使颜色变化的范围更加真实可信 ;同时采用帧间插值算法 ,使得每一个动画帧中的颜色值能够平缓自然地变化 ,最终合成真实感较强的表情动画澳门娱乐娱城官网澳门娱乐网址。最后给出了一个三维人脸模型面部颜色变化的实验结果 ,用以证明本文提出的方法能够提高虚拟人情感表达的逼真程度澳门娱乐网址。 颜色模型颜色模型是对颜色的表示方式与规范。针对不同的应用领域 ,人们提出了几十种不同的颜色模型。在数字图像处理第 27卷第 4期2010年 4月 计 算 机 应 用 研 究Application Research of ComputersVol . 27 No. 4Apr .2010