基于发音运动特征的舌部肌肉建模及仿真

人舌结构较为复杂,运动灵活,在虚拟人物发音及表情运动过程中起着关键的作用,但现有舌部模型结构较单一,实现的虚拟运动相对简单,描述能力不足,且需要大量数据驱动。针对以上问题,通过对舌部解剖结构的研究,提出一种基于肌肉运动特征的舌部模型及控制方法。将舌部内外肌群按其运动及发音功能进行分类,仅需获得多条肌肉不同的收缩量,即可利用各自的控制函数确定出参数值,进而实现模型前升高、后升高和谷形等多种常见运动。实验结果表明,该方法能够较为灵活便捷地控制虚拟舌体,仿真出符合生理特征的多种舌部运动。

基于运动轨迹分析的3D唇舌肌肉控制模型

针对可视化语音以及虚拟说话人系统中对唇部和舌部动画的高逼真度要求,提出了一种基于运动轨迹分析的3D唇舌肌肉控制模型。该方法首先根据解剖学原理,建立基于网格和纹理的唇部、舌部模型。然后,根据分析唇部的运动轨迹,将口轮匝肌分解成两部分来联合控制唇部的运动,可以获得各种口型。在舌部的运动模拟中,将它的运动轨迹分解成一些机械运动的组合,通过使用四种肌肉模型来控制这些运动。最终实现了人脸嘴部说话时的各种口型,实现了卷舌、舔嘴等动作。实验结果表明,该方法能逼真地实现出唇部、舌部的运动动画。

虚拟人舌运动可视化在发声中的研究

发音障碍是听力残疾者和言语残疾者的显著特征之一。舌部作为发音的主要器官,在发音训练中起重要作用。如果将发音可视化引入发音障碍康复训练中,可以让聋人和言语残疾者直观地看到发音过程中舌位及舌形的变化,则康复训练时将起到事半功倍的效果。在研究舌部解剖结构及其运动特征的基础上,通过建立三维舌体肌肉模型,结合发音中舌的X光图片和电子颚位图仪等相关数据,实现舌体模型仿真发音中常见的运动及形状,进而利用这种可视化技术,帮助听力残疾者和言语残疾者达到矫正和康复的目的。