二维人脸表情仿真技术研究

提出了一种基于单张正面中性表情人脸图像输入的二维人脸表情仿真方法.该方法基于输入的中性表情人脸图像,采用人工神经网络技术对该人脸其它表情下人脸特征点偏移量进行预测,利用预测结果使用基于线性插值的二值表情图像生成方法以及基于人脸图像特征区域变形的灰度表情图像生成方法实现二维人脸表情仿真.仿真结果表明,该方法可满足对人脸表情图像实时性和个性化的仿真需求,为个性化web虚拟人的研究提供技术支持.

仿人面部表情机器人刚柔混合仿真方法研究

为了使仿人机器人可以产生与人类相似的面部表情,建立了刚柔混合模型下的仿人面部表情机器人虚拟样机。首先依据面部编码系统理论,对人类面部表情产生的机理进行分析,重新确立了仿人面部表情机器人实现基本表情所需的面部表情控制点。通过创建面部柔性体与表情机器人刚性结构相结合,建立了刚柔混合模型下的仿人面部表情机器人虚拟样机。通过运动学仿真,得出刚柔混合模型下的机器人的6种基本表情,验证了基于刚柔混合模型来实现机器人面部表情的可行性,为未来进一步改进优化仿人机器人提供了参考依据。

具有面部表情的仿人头部机器人系统的研制

为了促进机器人与人类自然、和谐的交流,实现人机交互,研制出具有面部表情的仿人头部机器人系统,主要包括仿人头部机器人运动机构和控制系统。仿人头部机器人具有22个自由度,包括眉毛推拉机构、眼部机构、下颚机构和颈部机构。采用FPGA作为舵机控制器,在Lab VIEW中设计控制界面,研制面部表情控制系统。通过对面部表情进行仿真,得到8种基本表情及对应的最佳位移载荷,在仿真过程中发现面部表情的实现与施加在面部皮肤上载荷的大小、载荷施加区域大小和约束位置的不同有关。实验结果表明,该机器人能够逼真地再现8种基本表情。

一种可编辑的三维人体蒙皮网格动画合成方法

为了使虚拟人情感表达更加逼真,提出了一种可编辑的三维人体动画合成方法。首先建立了三维网格和人体骨架之间的蒙皮关系,构造了关节运动角度的参数模型;然后,对三维人体骨架进行操作,利用线性混合蒙皮算法,驱动虚拟人体的运动。在Visual C++平台上实现了在特定情感状态下的肢体动画,验证了该方法的有效性。