[发明专利]人脸表情动画生成方法

权利要求书

1.人脸表情动画生成方法，其特征在于：是一种基于运动捕捉数据的快速人脸表情动画生成技术，步骤如下：

第一步，表演者面部表情的运动捕捉

通过运动捕捉设备记录生气、悲伤、厌恶、惊讶、恐惧和高兴六个基本表情的信息，通过用公知方法进行处理后，得到带有41个特征点的3D坐标的关键帧信息，所述41个特征点要在人脸表情突出特征点周围选取，即在前额、左眉、左上眼睑、右眉、右上眼睑、左下眼睑、左脸、鼻子、右下眼睑、右脸、上嘴唇、下巴和下嘴唇这些能够表现人脸表情的关键特征区域进行选点；

第二步，面部图像的人脸纹理图生成

通过照相机获得表演者面部正面图像，利用人脸纹理映射流程，进行图像融合，加上耳朵和牙齿生成人脸纹理图，从而完成纹理映射，重建人脸模型；

第三步，利用径向基函数对人脸变形

从已有的人体建模和动画软件Poser5.0中获得标准人脸模型，由第一步得到的41个特征点，计算获得每个特征点的权重系数，使用这些系数利用已有的RBF变形算法计算人脸模型所有特征点的位移，并利用RBF变形算法流程将标准人脸模型变形产生个性化人脸模型，从而产生个性化人脸模型所有特征点的坐标；

第四步，个性化人脸模型划分区域

利用个性化人脸分区和融合的流程，将第三步获得的个性化人脸模型根据人脸结构，分成21个部分，并划分为三个区域：上部区域，包括前额、后头部、左眉、左耳、左眼、左上眼睑、右眉、右耳、右眼和右上眼睑；中部区域，包括左下眼睑、左脸、鼻子、右下眼睑、右脸、上嘴唇和上牙齿；下部区域，包括下巴、下嘴唇、下牙齿和脖子，同时，将由第三步得到的个性化人脸模型的41个特征点的坐标和每个表演者的运动捕捉数据也分成相应的上述的三个区域。

第五步，个性化人脸模型分区变形和融合

分别对第四步中划分为三个区域的个性化人脸模型的每一区域用RBF变形算法对每一帧个性化人脸模型进行变形，然后将这三个区域的个性化人脸模型融合成一个整体人脸模型；

第六步，生成人脸动画

用第五步融合成的一个整体人脸模型，生成人脸表情动画。

2.根据权利要求1所说人脸表情动画生成方法，其特征在于：所述人脸纹理映射流程是：开始→提取个性化人脸轮廓特征点→轮廓边界处理→融合图像，加上耳朵和牙齿生成人脸纹理图→确定索引坐标并与纹理图像位置相匹配→计算每个顶点纹理坐标→重建人脸模型。

3.根据权利要求1所说人脸表情动画生成方法，其特征在于：所述RBF变形算法流程是：开始→导入特征点数据→计算特征点位移→计算变形系数矩阵→计算每个顶点位移矩阵→计算个性化人脸模型位置矩阵→个性化人脸模型生成。

4.根据权利要求1所说人脸表情动画生成方法，其特征在于：所述个性化人脸分区和融合的流程是：开始→个性化人脸模型分成上、中和下三个区域→运动捕捉数据导入→分区变形→分区融合→结束。