Candide3人脸动画模型
今天来了解一个模型,Candide3人脸动画模型。
了解Candide前,先来了解下Mpeg4的一个标准。
Mpeg是一种图像压缩编码技术,Mpeg技术定义了一些标准。其中有一部分就制定了3D人脸动画的规范化标准。这里有2个主要概念来描述3D人脸动画:
FDPS(人脸定义参数 Facial Definition Parameters)
用来描述人脸几何结构和纹理信息。
FAPS(人脸动画参数 Facial Animation Parameters)
用于描述人脸的动态变化。在上述FDPS生成个性化人脸的基础上,使用FAPS参数实现表情动画变形。比如描述关于眉毛的上扬或者下沉,而不同的FAP组合形成某一特定表情或人脸动画
总之,FDP与FAP构成了人脸结构和表情动画集合,而Candide 3模型是这个集合的子集。
Candide 3包含了部分FDP顶点、部分FAP的表情定义,摒弃了如耳朵舌头等次要表情变化。有113个特征点和168个三角面片,构成3D人脸模型。
Candide 3面向另一个人脸动画标准——FACS(面部动作编码系统:Facial Action Coding System)。
FACS基于面部肌肉运动以及表情控制原理,定义了一系列人脸动画参数AU,AU之间的相互关联构成表情。
如下表所示为FACS中AU参数以及意义:
AU参数意义
下表为AU组合成为表情:
AU组合成为表情
3. Candide 3模型由以下公式映射图像空间:
Candide模型映射公式
其中:
s是最终带入表情的3D人脸模型;
a、P、t是控制模型缩放、旋转、位移的参数;
S_0 是标准脸模型;
S_1-n是人脸动画参数;
w_1-n 是S_1-n是动画参数权重;
n 动画参数的个数。
这里的动画参数,就是来自人脸表情动画单元AU。
给一张照片,我们可以根据二维人脸照片上的特征点,确定三维candide人脸模型,同时,可以通过AU参数控制人脸的表情动画,也就是控制3D模型顶点的空间位移。
下面准备一张朱莉的照片:
生成个性人脸,模型中加入咧嘴动画(看不清可点击看大图):
绘制嘴部动画:
反方向撅嘴
总结:Candide3是一个人脸动画模型。它的数据中,包含一个标准脸模型——顶点和纹理信息,和一系列动画单元——基于肌肉控制和表情原理的顶点位移组合AU。
中间脸模型通过人脸特征点进行定制,生成个性化人脸模型,同时可以通过AU提供的动画参数,和其他旋转、缩放等参数一起,改变模型顶点空间位置形成表情,以及动画。
人脸动画生成过程
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