[发明专利]一种基于运行传播和Isomap分析的三维人脸动画编辑与合成方法

摘要

本发明公开了一种基于运动传播和Isomap分析的三维人脸动画编辑与合成的方法。它首先让用户在三维人脸模型上选定控制点，并在二维平面上指定表情动作的约束条件；系统根据人脸动画数据训练一个先验概率模型，将较少的用户约束传播到人脸网格的其他部分，从而生成完整生动的人脸表情；然后通过Isomap学习算法对三维人脸动画知识进行建模，结合用户指定的关键帧，拟合高维曲面上的平滑测地线，以自动合成新的人脸动画序列。本发明可以使人脸表情的编辑只需要在二维投影空间上进行，使得人脸表情的编辑更加简单，通过先验概率模型的约束可以得到符合人体解剖学原理的三维人脸表情，结合用户指定的关键帧自动合成新的人脸动画序列，简化人脸表情动画的制作。

主权项

1、一种基于运动传播和Isomap分析的三维人脸动画编辑与合成方法，其特征在于包括如下步骤：1)用户通过鼠标在二维屏幕的投影空间进行交互，选择二维空间上人脸模型的投影上的控制点用于约束，将用户指定的约束条件由二维映射到三维空间，从而在三维人脸模型上选定控制点；2)在建立用户约束条件之后，把人脸动画数据训练一个先验概率模型，通过训练数据估计一个多元高斯概率分布来增加约束条件，将用户约束条件传播到人脸网格的未约束部分，对运动传播的结果采用概率方法选择最佳的人脸表情模型。3)人脸表情的变化分布在一个高维空间的流形上，通过对三维人脸模型的顶点坐标首尾相接得到高维向量组成的表情动画数据，用标准的Isomap算法来对表情动画数据处理，寻找人脸动画序列的低维本征参数；4)通过Isomap算法拟合高维曲面上的平滑测地线，用户交互式指定关键帧，从已有动画库中选取中间帧，以自动合成新的人脸动画序列。