一种面部表情还原方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种面部表情还原方法、装置及存储介质，涉及计算机的技术领域，通过将面部特征点的数据信息通过骨骼传递给相应贴图动作参数，使贴图动作参数根据运行面部动画时骨骼数值的变化控制区域遮罩图中各通道的开闭，触发相应的颜色和法线显示，从而还原真人面部表情。相比现有技术，本发明专利技术具有表情还原更逼真以及无需额外拍摄也能还原其他表情的优点。在运行面部表情动画时，也不需要加载每一帧的面部颜色、法线贴图，仅提供四个指定表情的颜色和法线贴图，就可以实时驱动相应区域表情纹理的混合，不仅对动画数据具有灵活的包容性，也极大程度上节省了磁盘占用空间，缩短了引擎加载缓存资产的时间，节省了人力和资源。源。源。

【技术实现步骤摘要】
一种面部表情还原方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机的
，特别涉及一种面部表情还原方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]面部还原是一种将包括真人面部纹理、表情在内的面部细节在三维模型中还原的技术。现有技术中，一般先拍摄真人面部图像，再根据获得的真人面部图像来生成3D网格体以及与3D网格体对应的颜色贴图，然后使用法线生成器直接根据颜色贴图生成法线贴图。其中，颜色贴图的作用是给3D网格体上颜色和材质，而法线贴图是记录凹凸信息的贴图。这些贴图经过校色等后期处理后，制作成材质球赋给3D网格体来实现面部纹理的还原。
[0003]通过对做单个静止表情或一连串动态表情的真人表演者进行面部拍摄，处理并生成一个还原真人表演者面部形状的带有表情形变动画的网格模型，在播放该模型的形变动画时，赋给网格体的材质贴图以序列形式同步逐帧播放来实现真人面部表情在三维模型中的还原。
[0004]现有技术中，由图像生成的贴图精度较低，只能还原出一些毛孔和皮肤纹理的小细节，像眼窝和鼻子这类结构上的细节会丢失，纹理细节与真人面部细节有略大偏差。另一方面，上述方法对表情还原有很大的局限性，只能还原所拍摄的表情，若想还原其他表情，则需再另外拍摄生成，这会耗费不少的时间和人力。再者，一段拍摄数据的时长通常不会太短，一般需要几百帧及以上，每一帧都会产生相应的资产文件，产生的资产文件会在一定程度上占用磁盘较大内存空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是解决
技术介绍
中提到的问题，提出一种面部表情还原方法、装置及存储介质。
[0006]为实现上述目的，本专利技术首先提出了一种面部表情还原方法，包括以下步骤：
[0007]在面部网格的若干个关键部位分别定位两个特征点；将两个特征点间的距离设置为在数值0～1范围内变化；创建骨骼并将两个特征点间的距离数据映射到相应骨骼；生成自然无表情、闭眼抬眉撅嘴、露齿笑、低眉用力闭眼咧嘴四状态下的颜色、法线贴图；生成闭眼抬眉撅嘴、露齿笑、低眉用力闭眼咧嘴三状态下的区域遮罩图，所述区域遮罩图由多个通道组成，每个通道区分出不同面部区域；将颜色贴图、法线贴图、区域遮罩图指定给面部材质球；通过将贴图动作参数与骨骼进行匹配，使贴图动作参数根据骨骼数值来控制区域遮罩图中各通道的开闭从而触发相应的颜色和法线显示；根据运行面部动画时距离数据的变化，实时驱动相应区域表情纹理的混合，从而还原真人面部表情。
[0008]可选的，将两个特征点间的距离设置为在数值0～1范围内变化包括以下步骤：当所述关键部位在关键表情下的幅度到达最大时，获取两个特征点间的距离并设为最大值，输出为1；当所述关键部位在关键表情下的幅度到达最小时，获取两个特征点间的距离并设
为最小值，输出为0。
[0009]可选的，将贴图动作参数与骨骼进行匹配包括以下步骤：将贴图动作参数根据关键表情进行分组；将关键部位的骨骼数值传递给与所述关键部位相应关键表情分组中的所有贴图动作参数。
[0010]可选的，所述关键表情包括眨眼、降眉、抬眉、皱鼻、撅嘴、微笑。
[0011]可选的，所述区域遮罩图由红、绿、蓝和Al pha通道组成。
[0012]本专利技术还提出了一种面部表情还原装置，包括：定位模块，被配置为在面部网格的若干个关键部位分别定位两个特征点；距离模块，被配置为将两个特征点间的距离设置为在数值0～1范围内变化；骨骼模块，被配置为创建骨骼并将两个特征点间的距离数据映射到相应骨骼；贴图模块，被配置为生成自然无表情、闭眼抬眉撅嘴、露齿笑、低眉用力闭眼咧嘴四状态下的颜色、法线贴图；区域遮罩模块，被配置为生成闭眼抬眉撅嘴、露齿笑、低眉用力闭眼咧嘴三状态下的区域遮罩图，所述区域遮罩图由多个通道组成每个通道区分出不同面部区域；材质球模块，被配置为将颜色贴图、法线贴图、区域遮罩图指定给面部材质球；匹配模块，被配置为通过将贴图动作参数与骨骼进行匹配使贴图动作参数根据骨骼数值来控制区域遮罩图中各通道的开闭从而触发相应的颜色和法线显示；驱动模块，被配置为根据运行面部动画时距离数据的变化，实时驱动相应区域表情纹理的混合，从而还原真人面部表情。
[0013]可选的，所述距离模块还包括：最大距离模块，被配置为当关键部位在关键表情下的幅度到达最大时，获取两个特征点间的距离并设为最大值，输出为1；最小距离模块，被配置为当关键部位在关键表情下的幅度到达最小时，获取两个特征点间的距离并设为最小值，输出为0。
[0014]可选的，所述匹配模块还包括：分组模块，被配置为将贴图动作参数根据关键表情进行分组；传递模块，被配置为将关键部位的骨骼数值传递给与所述关键部位相应关键表情分组中的所有贴图动作参数。
[0015]本专利技术还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的面部表情还原。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术实施例的一种面部表情还原方法、装置及存储介质，通过将面部特征点的数据信息通过骨骼传递给相应贴图动作参数，使贴图动作参数根据运行面部动画时骨骼数值的变化控制区域遮罩图中各通道的开闭，触发相应的颜色和法线显示，从而还原真人面部表情。相比现有技术，本专利技术实施例具有表情还原更逼真以及能还原拍摄外其他表情的优点。在运行面部表情动画时，也不需要加载每一帧的面部颜色、法线贴图，仅提供四个指定表情的颜色和法线贴图，就可以实时驱动相应区域表情纹理的混合，不仅对动画数据具有灵活的包容性，也极大程度上节省了磁盘占用空间，缩短了引擎加载缓存资产的时间，节省了人力和资源。
[0018]此外，本专利技术实施例的一种面部表情还原方法、装置及存储介质中法线贴图是由高模经细节加工后烘焙而成，相比直接用颜色贴图生成的原本方法，本专利技术实施例的一种面部表情还原方法烘焙生成的法线贴图保留了大量细节，使还原效果更加逼真。
[0019]本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例一种面部表情还原方法的流程示意图之一；
[0021]图2为本专利技术实施例一种面部表情还原方法的特征点连线示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例一种面部表情还原方法的指定表情示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例一种面部表情还原方法的流程示意图之二；
[0024]图5为本专利技术实施例一种面部表情还原装置的结构框图之一；
[0025]图6为本专利技术实施例一种面部表情还原装置的结构框图之二；
[0026]图7为本专利技术实施例一种面部表情还原装置的结构框图之三。
具体实施方式
[0027]为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0028]根据现有技术，只能得到拍摄表演者生成的颜色、法线贴图，拍摄的是什么表情得到的就是什么表情，表情有局限性。本专利技术实施例的一种面部表情还原方法的创新点在于能实时显示做任何表情时面部相应的纹理从而实现真人面部表情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面部表情还原方法，其特征在于，包括以下步骤：在面部网格的若干个关键部位分别定位两个特征点；将两个特征点间的距离设置为在数值0～1范围内变化；创建骨骼并将两个特征点间的距离数据映射到相应骨骼；生成自然无表情、闭眼抬眉撅嘴、露齿笑、低眉用力闭眼咧嘴四状态下的颜色、法线贴图；生成闭眼抬眉撅嘴、露齿笑、低眉用力闭眼咧嘴三状态下的区域遮罩图，所述区域遮罩图由多个通道组成，每个通道区分出不同面部区域；将颜色贴图、法线贴图、区域遮罩图指定给面部材质球；通过将贴图动作参数与骨骼进行匹配，使贴图动作参数根据骨骼数值来控制区域遮罩图中各通道的开闭从而触发相应的颜色和法线显示；根据运行面部动画时距离数据的变化，实时驱动相应区域表情纹理的混合，从而还原真人面部表情。2.根据权利要求1所述的面部表情还原方法，其特征在于，将两个特征点间的距离设置为在数值0～1范围内变化包括以下步骤：当所述关键部位在关键表情下的幅度到达最大时，获取两个特征点间的距离并设为最大值，输出为1；当所述关键部位在关键表情下的幅度到达最小时，获取两个特征点间的距离并设为最小值，输出为0。3.根据权利要求1所述的面部表情还原方法，其特征在于，将贴图动作参数与骨骼进行匹配包括以下步骤：将贴图动作参数根据关键表情进行分组；将关键部位的骨骼数值传递给与所述关键部位相应关键表情分组中的所有贴图动作参数。4.根据权利要求3所述的面部表情还原方法，其特征在于，所述关键表情包括眨眼、降眉、抬眉、皱鼻、撅嘴、微笑。5.根据权利要求1所述的面部表情还原方法，其特征在于，所述区域遮罩图由红、绿、蓝和Alpha通道组成。6.一种面部表情还原装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：申左峰，李炼，
申请(专利权)人：浙江博采传媒有限公司，
类型：发明
国别省市：