[发明专利]面部动画映射系统及方法

权利要求书

1.一种面部动画映射系统，其特征在于，包括：

数据采集装置，其用于扫描客体的面部结构以生成面部结构数据，或用于实时捕捉所述客体的面部表情以生成面部表情数据；以及

数据处理装置，其包括：

模型数据库，其用于储存虚拟面部模型，所述虚拟面部模型包括多个第一关键点数据；

模型建立模块，其依据所述面部结构数据建立面部结构网格模型；

模型关联模块，其分析所述面部结构网格模型中的特征点，以生成第二关键点数据，并将所述第一关键点数据与所述第二关键点数据对应关联以建立映射表；以及

表情映射模块，其依据所述映射表，将所述面部表情数据转换为表情驱动数据，利用所述表情驱动数据驱动所述虚拟面部模型执行相应的动作，以将所述客体的面部表情实时映射至所述虚拟面部模型，从而生成面部动画。

2.根据权利要求1所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述数据采集装置通过扫描所述客体的面部特征部位，以生成所述面部结构数据，所述面部特征部位包括所述面部的五官部位及非五官部位中的至少其一，其中所述非五官部位包括额头部位与脸颊部位中的至少其一。

3.根据权利要求1所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述模型建立模块所生成的所述面部结构网格模型为2D或3D面部模型，且所述模型建立模块还包括模型修正单元，其用于针对所生成的面部结构网格模型进行细化与修正处理，其具有包括针对面部结构网格模型中出现缺失的区域进行网格面片的填充处理，以及针对面部结构网格模型中出现错误的区域进行剔除及重组处理。

4.根据权利要求1所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述模型关联模块还包括：

特征定义单元，其用于将所述面部结构网格模型划分为多个特征区域，并定义所述特征区域中包含的所述第二关键点数据；以及

特征映射单元，其用于将各所述第二关键点数据与各所述第一关键点数据对应关联，以建立所述映射表。

5.根据权利要求4所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述特征定义单元还包括：

肌肉特征划分子单元，其根据所述面部结构网格模型的面部肌肉分布特征，将所述面部结构网格模型划分为多个面部肌肉特征区域，并分析所述面部肌肉特征区域中所包含的面部肌肉特征，以生成包含所述面部肌肉特征的所述第二关键点数据；以及

五官特征划分子单元，其根据所述面部结构网格模型的五官特征，将所述面部结构网格模型划分为多个五官特征区域，并分析所述五官特征区域中所包含的五官器官特征，以生成包含所述五官器官特征的所述第二关键点数据。

6.根据权利要求5所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述虚拟面部模型对应于生物面部模型或非生物模型，当所述虚拟面部模型对应于生物面部模型时，所述第一关键点数据包含所述虚拟面部模型的面部肌肉特征及/或五官器官特征，当所述虚拟面部模型对应于非生物模型时，所述第一关键点数据可通过手动输入而设定。

7.根据权利要求6所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述特征映射单元用于将包含所述客体的所述面部肌肉特征的所述第二关键点数据与包含所述虚拟面部模型的面部肌肉特征的第一关键点数据对应关联，或将包含所述客体的所述五官器官特征的所述第二关键点数据与包含所述虚拟面部模型的五官器官特征的第一关键点数据对应关联，或将包含所述客体的所述面部肌肉特征的所述第二关键点数据与包含所述虚拟面部模型的五官器官特征的第一关键点数据对应关联，或将包含所述客体的所述五官器官特征的所述第二关键点数据与包含所述虚拟面部模型的面部肌肉特征的第一关键点数据对应关联。

8.根据权利要求7所述的面部动画映射系统，其特征在于，所述第一关键点数据与所述第二关键点数据之间的映射关系为一对多映射关系，多对一映射关系，或多对多映射关系，所述面部结构网格模型与所述虚拟面部模型之间的映射关系为一对多映射关系，多对一映射关系，或多对多映射关系。