Candide3人脸动画模型
今天來了解一個模型,Candide3人臉動畫模型。
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了解Candide前,先來了解下Mpeg4的一個標準。
Mpeg是一種圖像壓縮編碼技術,Mpeg技術定義了一些標準。其中有一部分就制定了3D人臉動畫的規范化標準。這里有2個主要概念來描述3D人臉動畫:
FDPS(人臉定義參數 Facial Definition Parameters)
用來描述人臉幾何結構和紋理信息。
FAPS(人臉動畫參數 Facial Animation Parameters)
用于描述人臉的動態變化。在上述FDPS生成個性化人臉的基礎上,使用FAPS參數實現表情動畫變形。比如描述關于眉毛的上揚或者下沉,而不同的FAP組合形成某一特定表情或人臉動畫
總之,FDP與FAP構成了人臉結構和表情動畫集合,而Candide 3模型是這個集合的子集。
Candide 3包含了部分FDP頂點、部分FAP的表情定義,摒棄了如耳朵舌頭等次要表情變化。有113個特征點和168個三角面片,構成3D人臉模型。
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Candide 3面向另一個人臉動畫標準——FACS(面部動作編碼系統:Facial Action Coding System)。
FACS基于面部肌肉運動以及表情控制原理,定義了一系列人臉動畫參數AU,AU之間的相互關聯構成表情。
如下表所示為FACS中AU參數以及意義:
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AU參數意義
下表為AU組合成為表情:
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AU組合成為表情
3. Candide 3模型由以下公式映射圖像空間:
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Candide模型映射公式
其中:
s是最終帶入表情的3D人臉模型;
a、P、t是控制模型縮放、旋轉、位移的參數;
S_0 是標準臉模型;
S_1-n是人臉動畫參數;
w_1-n 是S_1-n是動畫參數權重;
n 動畫參數的個數。
這里的動畫參數,就是來自人臉表情動畫單元AU。
給一張照片,我們可以根據二維人臉照片上的特征點,確定三維candide人臉模型,同時,可以通過AU參數控制人臉的表情動畫,也就是控制3D模型頂點的空間位移。
下面準備一張朱莉的照片:
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生成個性人臉,模型中加入咧嘴動畫(看不清可點擊看大圖):
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繪制嘴部動畫:
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反方向撅嘴
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總結:Candide3是一個人臉動畫模型。它的數據中,包含一個標準臉模型——頂點和紋理信息,和一系列動畫單元——基于肌肉控制和表情原理的頂點位移組合AU。
中間臉模型通過人臉特征點進行定制,生成個性化人臉模型,同時可以通過AU提供的動畫參數,和其他旋轉、縮放等參數一起,改變模型頂點空間位置形成表情,以及動畫。
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人臉動畫生成過程
總結
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