基于物理模型的特定人脸模型与表情动画模型

人脸造型与人脸表情动画的研究是计算机图形学领域中的一项热门课题，其模型的建立是构建人脸表情虚拟系统的一个重要基础，该系统可广泛地应用于虚拟环境、可视电话、远程教育等系统中。本文根据人脸生理结构的特点，先将人脸表面分成若干块、进而运用弹性形变原理，分析了脸部各块的形变规律，提出了一种将一般人脸模型变换为特定人脸模型的变形模型，而后又以眼睛为例，分析了“眨眼睛”的物理运动规律，为其建立了表情动画模型。在此基础上我们开发了一个实际的人脸造型与表情动画系统，运用该系统生成的特定人脸及表情动画自然、真实，结果令人满意。     

基于MPEG-4的三维人脸动画实现方法

三维人脸动画技术可以应用于虚拟现实、虚拟主持人、虚拟会议、辅助教学、医疗研究、电影制作、游戏娱乐等很多领域。本文介绍了基于MPEG-4标准的人脸动画的工作原理,改进了MPEG-4中已知FAP(人脸动画参数)值和FaceDefTables(人脸动画定义表),计算FAP控制区内点的坐标的算法。最后提出了一种构造人脸动画定义表的方法。该方法的操作结合了自动计算和手工调整,最后实现了以FAP作为参数驱动的三维人脸动画。     

基于动态基元选取的真实感可视语音合成系统

伴有说话者面部表情及唇动的文本.可视语音转换系统(TTVS)能够大大增强人机交互的生动性和真实感.结合当前主要的两类rⅣs技术,利用数据驱动法中的动态基元拼接获得参数序列,驱动MPEG-4人脸动画模型,在保留灵活性和可移植性等优点的前提下,以较小的数据量,获得了较为生动的效果,形成了具有较高真实感的中文可视语音合成系统.     

基于数据挖掘的语音驱动三维人脸动画合成

提出采用数据挖掘的概念，利用神经网络，聚类以及统计学方法从大量语音视频库中发现语音与唇动以及人脸表情之间的关联模型，并应用于语音驱动人脸动画合成中，本文提出的方法不仅可很好地解决语音与人脸动画的同步，同时还具有易训练，鲁棒性强，可扩展等特性，实验表明，基于数据挖掘技术的合成模型非常有效，极大地提高了动画人物的真实感和可信度。     

虚拟人行为交互方法研究

人体行为交互是人际之间除语音交互之外的一种重要交互方法。本文介绍了我们应用虚拟人合成技术实现人体行为交互的主要研究工作,以及这些研究成果在聋人手语(手势)交互、人脸表情与动画合成等方面的应用。     

人脸肌肉模型的单视频驱动

描述了一种肌肉人脸模型单视频驱动的方法。与传统的通过多视频来驱动人脸模型的方法不同，该方法通过跟踪特定的人脸控制点的位移，来求取人脸肌肉的运动参数，进而求得肌肉模型中所有节点的位移，从而实现以单视频驱动基于肌肉原理的人脸模型。采用此方法我们得到了逼真的表情和口型模拟动画。     

基于图像的脸部模型调整及表情动画技术研究

采用一种基于图像的三维人脸模型主动调整方法,实现了三维特定人脸模型的真实感重建和表情动画生成。通过特定人脸的正面和正侧面图像上的93个人脸表情特征点,采用整体调整及基于径向基函数插值的局部调整方法对通用三维人脸模型进行几何调整,并利用变形拼接及多分辨率图像融合技术生成无缝的人脸纹理镶嵌图,实现具有真实感的三维特定人脸模型重建。改进了人脸肌肉物理模型并结合弹性约束模型,避免了在表情动画处理中由于肌肉收缩力过大导致网格三角片毁坏而破坏人脸的拓扑结构问题,其局部网格动态细分策略,使生成的表情动画更加细腻。     

基于特征点的表情动画方法

在现有的表情动画技术基础上,提出了一种基于特征点和非特征点变换的表情动画方法.基于面部动画特征,通过对特征点进行变换来实现表情动作,同时采用速度曲线产生运动轨迹,并将非特征点的变换与特征点的变换联系起来产生动画.通过仿真对该方法进行实验,实验证明这是一种简单、有效且自然的表情动画方法.     

评价方案优化系统

提出了兼容度和差异度的概念，给出了判断评价方案优劣的标准，为此为契机，构建了兼容度极大化和兼容性，差异度极大极小两化两个数学模型，把多种评价方法的特点兼收并蓄，导出了评价方案的择优方法，最后，用系统的观点，设计并实现了一个融评价方案的创新和选优于一个体的评价方案优化系统，并举两个实例阐明其应用。     

虚拟视景系统中特殊效果接口的设计与实现

介绍了纹理动画的基本原理,利用面向对象的核心思想,针对在复杂虚拟视景系统中实现与管理大量特殊效果的困难,对各类特殊效果进行了封装和集成,设计并实现了一个特殊效果接口。该接口由一组相互关联的类构成,使用方便、易于扩展,方便了复杂虚拟视景系统中特殊效果的实现与管理。给出了该接口的设计思路和具体的定义,最后给出了一个实际应用示例。     

基于标注图像的MPEG-4人脸运动参数获取方法

提出了一种基于标注图像的MPEG-4人脸运动参数(FAP)获取方法。首先对人脸进行手工标点,然后使用摄像机拍摄人脸运动序列并录制语音数据,通过图像分割与标记点定位等操作提取标记点位置信息,再根据人脸特征点的几何分布确认标记点对应的三维FDP参数,最后经过计算得到人脸运动参数。将获取的结果数据应用到基于MPEG-4的语音驱动的三维人脸合成与动画系统中,取得了很好的效果。     

基于虚拟现实技术的居家火灾逃生系统的研究

火灾逃生教育具有重要的现实意义,但在现实生活中,面向公众的火灾逃生演练通常花费很大。虚拟现实技术也能模拟火灾场景,可以增强逃生教育的效果,同时能大大降低训练的费用。建立了面向火灾逃生训练的虚拟现实原型系统,我们编制了集粒子动画和声音于一体的游戏风格图形界面,用户可以控制替身在虚拟火灾场景中逃生,替身的运动采用骨骼动画实现,我们使用面部表情图片来描述替身的情绪状态。初步的实验结果表明,该演示系统能够使火灾逃生演练变得更形象。     

基于ECN算法的无线QoS实时视频传输方案

针对无线局域网,提出了一种基于RTP/RTCP协议下MPEG-4标准的多路实时视频流的具体实现方案,提出了一种有效的基于时间戳的多路视频同步模型。针对无线QoS机制,系统应用了一种基于RTCP反馈友好码率控制算法TFRC的ECN算法,根据ECN标记包率来动态调整发送码率实现拥塞控制。实验表明该传输方案能获得较好的视频传输质量。     

机构及面部柔性体混合模型下的仿人头机器人行为仿真

在仿人头部机构设计基础上，利用现有软件分别建立头部机构刚性模型及面部柔性体模型。在混合模型下进行基本面部表情、以及表情与头部动作协调行为的仿真研究，得到较为满意的结果．验证了面部表情的设计与理论研究。为进一步设计、研制高度集成化的仿人头像型机器人提供一定的数据基础。     

一种基于DSP的嵌入式多媒体监控系统的设计与实现

介绍了一种基于DSP的嵌入式多媒体监控系统的设计与实现方法。系统采用MPEG-1国际标准,下位机主要进行信源数据的采集、数字化压缩和以太网传输等工作。上位机PC主要利用WinSock技术和DirectShow技术进行网络多媒体数据的实时接收、解码和播放等工作,并使用了一种类似“循环队列”的“双缓冲队列”技术来进行内存中多媒体数据的缓冲工作。