[發明專利]一種虛擬人嘴部運動控制方法

無效

• 申請號: 200910022099.4
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN101566828A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 樊養余;張抗;呂國云;王毅;齊敏
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 顧潮琪

1.一種虛擬人嘴部運動控制方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，獲取三維人臉網格模型，即采集三維人臉網格模型數據；以人物的鼻尖為基準，建立坐標系XYZ，水平向右方向為X軸正向，垂直向上方向為Y軸正向，Z軸垂直于XOY平面向外，三個軸方向符合右手法則；

第二步，根據嘴部張合特性劃分出嘴部功能區，參照MPEG-4中對嘴部區域FDP特征點的定義，選取顴弓處的特征點FDP2.19和FDP2.20，兩嘴角處的特征點FDP8.3和FDP8.4，下嘴唇上邊界特征點FDP?2.5、FDP?2.9、FDP2.3、FDP2.8、FDP2.4及下頜邊界處特征點FDP2.1、FDP2.11、FDP?2.12、FDP?2.13、FDP?2.14作為嘴部功能區邊界點，由這些邊界點劃分出人臉在XOY平面的嘴部功能區范圍；嘴部功能區的側面范圍由顴弓處的特征點FDP2.19和FDP2.20確定，三維人臉網格模型上落在嘴部功能區正面范圍內，并且z值大于顴弓處特征點z值的全部網格點最終確定出了三維人臉網格模型中的嘴部功能區；

第三步，采用擺動導桿機構模型驅動嘴部功能區網格點運動，模擬真實的嘴部張合過程，取曲柄的旋轉角速度為控制參數，以顴弓處轉動軸的水平位置模擬虛擬人的上顎，以整周轉動的曲柄帶動與其一端相連的導桿圍繞顴弓處轉動軸在一定范圍內做往復運動，模擬下頜運動，計算出嘴部功能區三維網格點在任意時刻的空間位置或轉過的角度，并以此驅動嘴部功能區三維網格點運動；

第四步，通過對頂點緩沖區域的頂點的處理消除交界處的過拉伸現象，頂點緩沖區域為V_s、V_f、V_β這三個點組成的三角形，其中V_s為FDP2.19或FDP2.20，V_f為FDP8.3或FDP?8.4，V_β為由機構模型算出的轉動角度為β的直線與過V_f做的垂線的交點，V_h為線段V_fV_β的中點；處于頂點緩沖區域的一個任意點P與線段V_sV_f的夾角為δ；令處于頂點緩沖區域的頂點計算其轉動角度為β_t＝β×k，其中