[发明专利]一种具有动态表情动作的人脸三维模型自动生成方法

说明书

本发明提供一种具有动态表情动作的人脸三维模型自动生成方法，包括以下步骤：制作具有动作表情的标准三维人脸模型，记录标准三维人脸模型中的三维顶点P_m，并标记标准三维人脸模型中的第一关键点O_m；利用结构光三维扫描系统获取静态三维人脸模型，记录静态三维人脸模型中的三维顶点P_n，并标记静态三维人脸模型中的第二关键点；通过将静态三维人脸模型中的第二关键点与标准三维人脸模型中的第一关键点O_m对应重合，利用主成分分析法将标准人脸模型中的三维顶点P_m匹配到静态三维人脸模型的三维顶点P_n中，实现静态三维人脸模型与标准三维人脸模型融合。本发明提供的具有动态表情动作的人脸三维模型自动生成方法，使用方便、制作效率高。

【技术领域】

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种具有动态表情动作的人脸三维模型自动生成方法。

【背景技术】

随着计算机图形技术的发展，三维人脸建模及具有表情动作的三维人脸模型成为计算机图形学领域的一个研究热点。三维人脸建模及具有表情动作的三维人脸模型逐渐被推广应用至虚拟现实、影视制作、人脸识别、游戏娱乐等诸多领域，具有很强的应用价值。

目前具有表情动作的三维人脸模型生成的方法为：由结构光三维成像设备获得的静态人脸三维模型(具体参照CN106164979A)，然后再利用动画制作软件(如美国Autodesk公司的Maya软件)手动给静态人脸模型绑定动作，使之成为具有表情动作的三维人脸。但是通过三维动画软件进行动作绑定，仅适合于单个表情动作的三维人脸制作；在大批量的表情动作的三维人脸制作，如个性化的人脸三维表情制作(具体表现为同样的静态三维模型绑定多套表情动作)、个性化三维游戏中的角色切换更新(具体表现为不同的静态模型绑定相同的表情动作)等应用中，通过动画制作软件进行动作绑定都有相当多的重复操作，制作时间长、效率低。

鉴于此，实有必要提供一种新的具有动态表情动作的人脸三维模型自动生成方法以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种使用方便、制作效率高的三维人脸模型表情自动绑定方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种具有动态表情动作的人脸三维模型自动生成方法，包括以下步骤：

S1，制作具有动作表情的标准三维人脸模型，记录标准三维人脸模型中的三维顶点P_m，并标记标准三维人脸模型中的第一关键点O_m；

S2，利用结构光三维扫描系统获取静态三维人脸模型，记录静态三维人脸模型中的三维顶点P_n，并标记静态三维人脸模型中的第二关键点；

S3，通过将静态三维人脸模型中的第二关键点与标准三维人脸模型中的第一关键点O_m对应重合，利用主成分分析法将标准人脸模型中的三维顶点P_m匹配到静态三维人脸模型的三维顶点P_n中，实现静态三维人脸模型与标准三维人脸模型融合。

在一个优选实施方式中，所述标准三维人脸模型的鼻尖点为第一关键点O_m，所述静态三维人脸模型的鼻尖点为第二关键点O_n。

在一个优选实施方式中，步骤S3中所述通过将静态三维人脸模型中的第二关键点与标准三维人脸模型中的第一关键点O_m对应重合包括以下步骤：

S31，分别以标准三维人脸模型的第一关键点O_m为中心点、静态三维人脸模型的第二关键点O_n为中心点，分别取标准三维人脸模型与静态三维人脸模型的三维顶点P_m、P_n；