一种基于区域分割和分段学习的三维人脸动画制作的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区域分割和分段学习的三维人脸动画制作的方法。它首先获取稀疏的三维运动捕获数据和三维人脸曲面网格；然后在三维人脸网格上标定运动捕获数据的对应控制点；分离运动捕获数据中的刚性和非刚性运动，并对齐运动捕获数据和静态人脸模型；基于运动捕获数据的位移向量的余弦距离和三维人脸网格顶点的流形距离对人脸模型的顶点进行聚类；对分割得到的曲面片训练分段径向基函数；边缘运动采用改进的Ｖｏｒｏｎｏｉ－Ｃｅｌｌ算法进行融合。本发明专利技术可以对单个人脸模型进行自动区域分割，并通过分段径向基函数对人脸非刚性运动进行建模，从而生成具有真实感的人脸动画。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维人脸网格的区域划分的方法，涉及人脸表情运动和三维人脸网格变形的方法，属于计算机三维动画

技术介绍
三维人脸动画技术最早的工作开始于1972年。其后的学者做了很多工作，以期能够生成逼真生动的三维人脸动画。但由于人脸的解剖学结构非常复杂，细微的非刚性运动难以用数学建模，同时，人们对人脸外观的敏感性，使得这一课题非常困难。目前真实感三维人脸动画的工作取得了一些进展，基本上可以分为如下几类 基于插值的方法最早的人脸动画是基于插值的方法。首先由动画师制作一些特定的人脸表情关键帧，然后用线性插值在这些关键帧之间建立光滑的过渡。这种方法主要依靠动画师的个人能力，而且比较耗时。 基于自由变形的方法自由变形的方法把三维人脸动画转化为一个曲面变形的问题。由若干控制点组成了一个包围体，包围体的运动直接驱动人脸网格的变形。这种方法输入限制少，但往往需要对人脸进行区域划分，这个过程对一般用户来说比较困难和繁琐；而且由于变形体没有考虑人脸网格本身的拓扑结构，所以变形往往会产生一些瑕疵。 基于物理建模的方法首先对人脸的解剖学结构，如肌肉、头骨和皮肤进行建模，然后运动捕获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区域分割和分段学习的三维人脸动画制作的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：１）首先获取稀疏的三维运动捕获数据和三维人脸曲面网格；２）然后在三维人脸网格上标定运动捕获数据的对应控制点；３）采用聚类算法对三维人 脸模型进行区域分割；４）分割得到的曲面片来训练分段径向基函数，控制三维人脸曲面网格的变形；５）对边缘运动采用改进的Ｖｏｒｏｎｏｉ－Ｃｅｌｌ算法进行融合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄越挺，王玉顺，肖俊，吴飞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]