文档介绍：要摘人脸动画技术是利用计算机图形学在建模、渲染和实时动画等方面的理论与方法,以实现实时的、真实感的人脸动画仿真,广泛应用于虚拟现实、影视制作、视频通信等领域。随着人脸动画技术应用的不断深入,研究和开发直接基于语音驱动的人脸动画技术,受到人们越来越多的关注。本文探讨和研究了基于语音驱动的人脸唇形同步动画技术,提出和实现了一种新的基于参数控制的语音驱动唇形同步人脸动画系统。本文首先就该领域国内外研究成果进行了深入分析与总结,得出了声学语音和视觉语音之间的内在联系、人脸参数模型的构建,以及语音特征参数与人脸参数模型之间的映射关系是语音驱动人脸动画实现方法研究中首先要解决的关键问题。通过分析语音的产生过程及其声学特性,结合汉语语音的特点,确立了以共振峰来体现声学语音和视觉语音之间的内在联系,建立了分析提取输入语音信号与唇部运动相关的特征参数的方法。结合人脸唇部运动机理,构建了肌肉拉伸和下颌转动的人脸唇形物理参数模型。利用语音识别技术将语音序列识别为音素,建立了基于语义层的音素与视素之间的映射模型。提出和建立了一种控制灵活、可移植性强的唇形参数控制方法,实现了真人语音输入驱动唇形同步变形运动的人脸动画。本文结合和建立了语音驱动唇形同步动画的仿真实验平台,实现了语音驱动唇形同步动画的可视效果仿真。实验仿真结果表明,本文所建立的基于参数控制的语音驱动人脸唇形同步动画系统。以真人语音作为人脸动画驱动源,更具真实感,且有效地实现了语音与唇形的实时同步,大大简化了动画制作、游戏配音等领域烦琐的声像同步过程。同时,所建立的唇形参数模型独立于人脸几何模型,具有良好的普适性和可扩展性,可广泛应用于各类人脸唇形关键宇:语音驱动,唇形同步,人脸动画,肌肉模型,参数控制动画领域。上海大学硕士学位论文
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签名:盆衄原创性声明本论文使用授权说明日期:塾翻:弓C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其它人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其它同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。上海大学硕士学位论文
第一章绪论课题研究的目的和意义人脸动画技术是利用计算机图形学在建模、渲染和实时动画等方面的理论与方法,来实现实时的、真实感的人脸动画仿真,广泛应用于虚拟角色、动画制作、虚拟主持等影视领域,以及远程会议、可视电话等通信领域。随着人脸动画技术应用的深入,研究和开发直接基于语音驱动的人脸动画方法与技术,受到人们越来越多的关注,需求也越来越广泛。在动画电影制作中,人脸动画系统得到显著的应用,并取得了良好的效果,如《美女与野兽》、《花木兰》、《玩具总动员》等制作无不体现了人脸动画技术的魅力,而人脸动画技术的关键是实现语音与唇形的同步【”。传统的语音、唇形动画同步方法是通过手工精细调整每帧唇形,制作效率低下,因此,动画师期望更加理想的动画系统出现,而应用语音驱动的人脸动画技术,不仅可以实现高效的动画制作效率,而且还能很好地实现语音与动画的同步。在虚拟现实中,将语音驱动的人脸动画技术应用于虚拟主持人,可大大提高制作效率,同时也有助于增强语言的连贯性。在远程会议和可视电话等通信领域中,应用语音驱动的人脸动画技术,可大大降低网络带宽要求,如在发送端,传递反映唇形运动的语音特征参数,而不是整个图像,可以减少大量的传输数据,在接收端,通过语音特征参数驱动人脸模型的脸部运动,充分体现了通信应用中利用人脸动画技术的优点。在发音教学中,教人正常发音是一项单调乏味的工作,尤其当学生在说话和听力方面有障碍时,更是如此。将语音驱动的人脸动画技术应用于辅助教学,使得学生能随时随地跟着计算机模拟的老师学习,而不必一对一地教学,这将省去大量重复性的工作,减少教师的工作量。语音直接驱动唇形同步人脸动画,是计算机动画设计与制作技术一大进步。本文旨在对已有的人脸动画实现技术进行综合分析的基础上,就通过真人语音输入直接驱动人脸唇形变形运动同步动画的实现方法进行研究。建立一种基于语音输入控制的人脸动画,使声音和动画达到较精确的同步,提高人脸动画仿真的真实感,以大大简化烦琐的动画制作过程,为交互式计算机动画应用开辟一条新的上海渡涎宦畚
国内外研究现状形运动之间的一致性。后者可通过矢量量化技术、隐马尔可夫模型ⅦⅥ⑸途径,进一步地拓展计算机动画技术的应用空间。早期的语音动画系统多是基于