计算机人脸建模和动画技术综述

计算机人脸动画，作为计算机图形学的重要研究领域，引起了研究者们极大的兴趣。自从Parke在1972年的开创性工作以来，30多年中，研究者们在该领域做了大量的研究工作，并取得了巨大的发展和丰富的成果。本文根据人脸动画的实现过程，对已经提出的计算机人脸建模技术和人脸动画算法进行了归纳、概括和综述。通过本文，读者可以对计算机人脸动画过程及其发展有一个全面和深入的认识。     

一种基于MPEG-4的三维人脸表情动画算法

面向模型基人脸视频编解码领域,提出了一种基于MPEG-4的三维人脸表情动画算法.首先对编码端发送视频的首帧图像,利用Adaboost+Camshift+AAM(active appearance model算法检测人脸和定位特征点,接着特定化一个简洁人脸通用网格模型得到FDP(facial definition parameter);对于得到的FDP,解码端先用其特定化一个精细人脸通用网格模型,然后基于肌肉模型和参数模型相结合的方式来生成人脸表情动画,同时对人脸功能区进行划分.实验表明,该算法在FAP(facial animation parameter)流的驱动下可以生成真实感较强的三维人脸表情动画.     

基于特征提取的实时交互式三维人脸表情动画研究

动漫产业的发展带来了三维动画制作技术的发展，而人脸表情动画制作是决定动画质量的关键因素。文章在分析当前三维人脸表情动画设计存在问题和发展趋势的基础上，提出基于特征提取的实时交互式三维人脸表情动画设计方法，对三维动画中的人脸表情动画进行了有益的探索。     

特定人的三维人脸模型生成与应用

计算机三维人脸对象的应用范围包括虚拟现实，辅助教学，远程会议，人机交互，游戏娱乐，电影制作等诸多方面，提出利用区域差值法的算法实现基于两幅人脸图像生成具有特定人特征的三维人脸模型，并在生成特定人三维人脸模型的基础上实现了基于MPEG－4的特定人的人脸动画功能，实验取得了良好的效果。     

基于肌肉模型的人脸皮肤皱纹模拟

在传统肌肉模型所实现的人脸表情动画基础上,通过对三维人脸网格模型进行细分并基于肌肉模型进行人脸皱纹模拟,从而提高了表情动画的逼真度和真实感.     

人脸检测关键算法分析

人脸检测问题研究具有很重要的意义,可以应用到人脸识别、新一代的人机界面、安全访问和视觉监控以及基于内容的检索等领域,近年来受到研究者的普遍重视。本文简单介绍了人脸检测算法的基本原理及国内外的研究情况,着重介绍了人脸检测的各种方法,并对各种方法的优缺点进行了分析和比较。     

人脸表情识别综述

作为生物特征识别与情感计算领域的一个极富挑战性的交叉课题,人脸表情自动识别技术在各种应用的推动下发展很快,但鲁棒的自动人脸表情识别系统至今尚未建立.人脸表情识别的3个关键环节是人脸检测(定位)、脸部表情特征提取和人脸表情的情感分类.目前上述环节上均取得了重要进展.本文就这三方面分别进行了分类总结。     

基于MPEG-4的细微表情转换方法

介绍了基于MPE-4标准的人脸动画工作原理,并提出了一种构造人脸动画定义表的方法。首先对照人脸定义参数（Facial Definition Parameter,FDP）选取一些特征点,然后用人脸动画参数（Facial Animation Parameter,FAP）驱动人脸动画。最后通过结合局部表情比例图（Partial Expression RatioImage,PERI）,实现了具有细微表情特征的真实感人脸动画。     

基于Viola-Jones算法的实时人物表情动画的制作

结合计算机图像制作技术,人物表情动画制作有了更先进的方式。本次采用Viola-Jones算法对人脸表情进行实验检测,根据算法实验结果提出表情动画制作的最佳方式。     

基于小波变换的人脸图象特征的边缘提取算法

人脸图象识别是模式识别、计算机视觉和人工智能领域的一个热点,而人脸图象的特征提取又是人脸图象识别的关键步骤.小波变换以其多分辨率分析和多通道分解的独特分析方法在图象处理领域中有着广泛的应用.文章利用二进小波变换多尺度的特性,结合一些常规的边缘提取算法,在人脸图象特征的边缘提取方面取得了令人满意的结果,实验表明是一种有效的人脸图象特征边缘提取算法.     

脸部表情动画的实现

用计算机动画技术合成人的面部表情动画是人体动画研究的一个重点。本文分析了人脸的生理结构组成和脸部表情与表情单元形变之间的关系，研究了包括局部变形箱变形、线性局部变形和密度球收缩和舒张变形在内的三种面部肌肉变形方法，在此基础上，提出了一个基于复合多组局部变形操作的脸部表情动画的模拟算法。通过调相关整表情单元的形变因子一时间参数曲线，有效地控制了脸部表情的动画过程，从而实现了脸部表情动画。     

基于单幅图像的人脸三维建模研究

由于人脸三维模型在三维动画、计算机游戏、视频会议、医学手术以及生物教学等许多领域都有着广泛的应用价值,使得越来越多的研究人员开始思考获取人脸三维模型的有效途径。文中先采用AdaBoost算法进行人脸检测,判断输入图像中是否含有人脸;接着,采用ASM模型对合有人脸的图像进行特征点提取;最后依据从图像中提取的特征点等信息对初始模型进行调整,实现了一种基于单幅图像的建模方法。     

Personalized Multi-View Face Animation with Lifelike Textures

Realistic personalized face animation mainly depends on a picture-perfect appearance and natural head rotation. This paper describes a face model for generation of novel view facial textures with various realistic expressions and poses. The model is achieved from corpora of a talking person using machine learning techniques. In face modeling, the facial texture variation is expressed by a multiview facial texture space model, with the facial shape variation represented by a compact 3-D point distribution model (PDM). The facial texture space and the shape space are connected by bridging 2-D mesh structures. Levenberg-Marquardt optimization is employed for fine model fitting. Animation trajectory is trained for smooth and continuous image sequences. The test results show that this approach can achieve a vivid talking face sequence in various views. Moreover, the animation complexity is significantly reduced by the vector representation.     

智能乐器演奏动画系统设计与实现

主要阐述智能乐器演奏动画系统的实现方法和设计方案．乐器演奏系统通过结合人工智能和图形图像学算法分析乐谱、分配演奏指法、分析演奏风格和音乐情感，并通过计算机动画技术将演奏过程演示出来．本文提出两种实现该动画系统的方法：智能机器人方法和图像分析方法．在综合论述已有研究成果的基础上，分析了系统结构，探讨了技术难点和拟采用的解决方法，     

图片与动画的制作研究

本文介绍了电脑绘画在国外的动向,分析了电脑绘画、图片及动画广泛深入被应用的原因是因为图形是一种通用语言,是现代通讯和交往中非常重要的手段;研究了动画制作的方法,其中最优方法是借助动画制作软件;介绍了如何使用AUTOCAD制作风景图片、立体图片;介绍了使用AUTOSHADE为立体图上彩及使用AUTOFLIX制作动画;指出CAD及动画技术是涉及到几何、矩阵代数、比色法、计算机光学、计算机图象合成等领域,是被广泛应用的高新技术。     

艺术元素融入动画设计教学中的作用与意义

随着我国社会文明的快速发展,动画作为一种文化产品,其在文化与教育方面的作用不断提高,社会大众对于动画品质要求也在不断提高。社会对于动画设计人员的要求越来越高,给动画设计教学工作带来了很大的挑战。动画设计是一门艺术,是用一种特殊的文化形态与艺术形态来表达设计者的文化思想。动画设计工作对于一部动画能否成功具有基础性作用。艺术元素作为艺术作品的重要构成部分,加强其在动画设计教学中的应用。不仅可以丰富动画设计教学内容,更能从多个角度对动画设计教学起到促进作用。