《人脸建模表情控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人脸建模表情控制（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、漳州师范学院毕业论文（设计）基于3DS MAX模型的人脸表情控制Facial Expression Control Based On 3DS MAX Model 姓 名： 杨锦聪 学 号： 1108030118 系 别： 计算机科学与工程系 专 业： 计算机科学与技术 年 级： 2011级 指导教师： 2012年 11 月 7 日摘要三维技术广泛的应用于建筑制图、工程模型演示、家装、三维动画、CG制作、计算机辅助教学、电脑游戏等等，其中较为广泛的三维动画在目前迅速发展的社会上也是处处可见，三维动画中的人脸建模和表情动画成为计算机仿真的一个研究热点，受到了人们越来越多的关注，对人物建模和表情动画
2、的细腻程度也要求越来越高，一个好的人物表情动画，能够使人物的情感得到充分的表现。本文阐述了3DS MAX、After Effects等软件的一些基础应用知识，特别详细介绍了人脸建模、骨骼绑定、控制器的添加、骨骼调整、模型蒙皮、关键帧表情制作、综合展示等过程。关键词：三维技术；3DS MAX；人脸建模；骨骼控制；表情动画AbstractThree-dimensional technology has been widely used in industrial applications, construction drawings, engineering model demonstration
3、s, home improvement, etc., can be said to have slowly begun the three families, One of the more extensive 3D animation in the current rapid development of society is everywhere.the 3D animation in the essential is the character animation, character animation is one of the most important part is the
4、character animation control, based on the character animation controls to express the emotions of the characters. A good character animation, can make the emotions of the characters get the full performance. This article discusses the 3DS max, After Effects and other software, some basic knowledge,
5、and making use of these software face modeling, rigging, controller add, skeletal adjustment ,model skin, key frame expression produced, comprehensive display process. Key words: three-dimensional technology; 3DS MAX; Face modeling; skeletal control; expression animation 目录中英文摘要（）1 引言（1）2 开发环境介绍（1）2
6、.1主要硬件配置（1）2.2 3DS MAX简介（1）2.3 After Effects 简介（2）3.基于3DS MAX人脸建模的表情控制（3）3.1 人脸建模（3）3.2 创建人物面部骨骼（4）3.3 创建面部骨骼控制器（6）3.4 设置多关节关联运动（7）3.5 设置真人面部蒙皮（8）3.6 设置关键帧动画（9）4 后期3DS MAX与After Effects综合展示处理（10）4.1 3DS MAX导出表情动画视频（10）4.2 After Effects 综合展示（10）5 调试和总结（13）参考文献（14）致谢（15）1 引言 人脸在人类情感交流中起着决定性作用。随着数字化技术应
7、用的普及和硬件技术的飞速发展，迫切要求能够更快速、更逼真的创建三维人脸模型并进行表情仿真。所以通过计算机进行真实感的人脸表情控制拥有广阔的应用前景，而这项技术是今年来计算机图形科学、计算机视觉、人工智能等领域具有挑战性的问题之一。其实早在20世纪70年代关于人脸建模以及动画的研究便开始了。这个开创性的工作是由Parke起步的，接着Waters等人提出了广泛应用的肌肉模型的方法，随着网络技术和3D技术的成熟，世界上第一个网上虚拟播音员Ananova在伦敦发布，计算机合成的Ananova可以一天24小时发布新闻。人脸建模的应用现在已经非常广泛，模型的真实度以及表情的逼真度也较以前有了很大的飞跃1。
8、本文的目的在于从经济学、人体生理学、医学等多角度入手，应用3DS MAX软件建立人脸模型，在此基础上应用3D骨骼系统对模型进行骨骼绑定，制作人脸表情，从而应用到电影、广告人物动画、电脑游戏、视频会议、人机接口、面部外科手术、电视节目、计算机辅助手语教学以及心理学、认知科学等实际中去。2 开发环境介绍2.1主要硬件配置CPU：(英特尔)Intel(R) Core(TM) i3 CPU M 370 2.40GHz主板：联想KL2内存：8G 1333MHZ硬盘：西数蓝盘500G显卡：NVIDIA GeForce GT 425M显示器：SAMSUNG SEC30492.2 3DS MAX简介1、3DS
9、 MAX的历史背景三维软件是利用电脑制作几何模型的软件。最先只能在专业图形工作站上使用，随着PC机的飞速发展和普及，三维动画软件也纷纷被移植到PC机上。1998年，Maya、Alias、Houdini相继在NT平台上出现。同年，Autodesk公司奋起迎击，推出偏重于建筑设计的3DS MAXVIZ版本，该版本实际是在3DS MAX的基础上进行一些增减，增加一些与建筑有关的模块，删去一些动画功能，巩固了它在个人PC平台上的地位2。它相较以前的版本有了明显的改进,具体表现在以下几个方面:1、渲染的改进。Autodesk公司在收购了以渲染和视频技术闻名的Discreet Logic公司，吸收了该公司
10、的先进技术，3DS MAX R3 对其渲染器几乎做了重新设计，不仅增加了渲染的速度，而且提高了画面渲染的质量。 2、建模技术的增强。建模技术的增强是3DS Studio MAX最重要、最突出的改进，这也是在虚拟现实系统构建中应用它的一个有力的原因3。主要的改进包括： 细分曲面技术(Subdivision Surface)。3DS MAX 包含了细分曲面技术，细分曲面技术是1998年以来业界较为流行的建模技术，具有赶超NURBS技术之势，它可以使模型建立更容易，而且效果更好。 柔性选择。此项技术可以“部分地”选择顶点，从而在变换顶点时获得光滑、柔和的效果,这对建立复杂物体的模型是非常有用。 曲面
11、工具和改进的NURBS技术。使用曲面工具可以产生很复杂的“面片”模型，这亦是一种重要的建模方法，Release 3.0版本中的NURBS技术不但速度加快，而且增加了一系列方便、易用的功能。3 对游戏的更好支持。3DS Studio MAX R3大大增强了对游戏的支持，而且这些特性也可以用于其他场合4。 增加了角色动画功能。Release 3.0版本内置了制作角色动画的功能，可以方便制作人物或动物的动作、柔软物体的效果以及变形效果。 顶点信息以及加强的贴图坐标功能。现在可以对顶点着色，并增加了顶点的通道，增强了UVW Unwarp的功能，并增加了World XYZ贴图坐标。此外，3DS Stud
12、io MAX R3也显著增强了动画功能。2、3DS MAX的应用1、机械制造：利用三维动画研究机械零配件的造型，模拟它们运行时的工作情况 2、建筑装潢设计：以三维的形式展现建筑物和室内外装潢的效果。不仅快捷方便，还能完整预览建筑物的各个角度的效果，且透视十分精确。3、商业产品造型和包装设计：比如瓶子、盒子、玩具等的设计，可以对包装品的外观形态、色彩图案等进行设计。4、影视和商业广告：很多电视栏目的片头是用3DS MAX制作的，更多的产品广告、房地产广告等都可以用3DS MAX来制作。5、电脑游戏和娱乐：优美的动画画面和游戏程序同样重要。 6、生物化学中用于生物分子之间的结构组成的研究，军事科技
13、中可用于飞行员的模拟飞行、导弹飞行的动态研究，在医学中可以形象地演示人体内部组织等等，在此无法一一列举5。2.3 After Effects 简介对于ADOBE公司，从事电脑行业的人不会陌生，该公司在图形图像、视频、出版等领域都具有雄厚的技术基础。其Adobe Photoshop软件在图像处理领域的霸主地位更是无人可及。其实，除了Photoshop以外，该公司还有许多功能强大的软件产品，如Premiere, Affects等。而Premiere将Adobe公司从静止状态的图像推向了音频、视频综合编辑的新境界，在后期领域无人不晓。 After Effects与Premiere和Photoshop
14、可以说是姊妹篇，它在Premiere和Photoshop的基础上更进一步，有人说After Effects是动态的Photoshop，它综合了影像、声音以及数码科技，成为Adobe公司开发的集创建、编辑、模拟、合成动画和电影于一体的超强桌面视频编辑软件6。1、 高质量的视频。 After Effects支持从4*4到30000*30000像素分辨率，包括高清晰度电视（HDTV）。2、多层剪辑。无限层电影和静态画面的成熟合成技术，使After Effects可以实现电影和静态画面无缝的合成。3、高效的关键帧编辑。在After Effects中，关键帧支持具有所有层属性的动画，After Effe
15、cts可以自动处理关键帧之间的变化。 4、无与伦比的准确性。After Effects可以精确到一个像素点的千分之六，可以准确地定位动画。 5、强大的路径功能。就像在纸上画草图一样，使用Motion Sketch可以轻松绘制动画路径，或者加入动画模糊。 6、强大的特技控制。After Effects使用多达85种的软插件修饰增强图象效果和动画控制。 7、同其他Adobe软件的无缝结合。After Effects在导入Photoshop和IIIustrator文件时，保留层信息。 8、高效的渲染效果。After Effects可以在不同尺寸大小中执行一个合成组。3 基于3DS MAX人脸建模的表情控制3.1 人脸建模建立精细的三维人脸模型是人脸建模与动画的第一步，同时也是至关重要的一步。人脸建模方法有：基于图片建模、基于简单骨骼建模、基于MPEG建模、基于二维线条图建模等等，而基于二维线条图的人脸建模方法是目前较为流行、应用较为广泛的人脸建模方法
