[發(fā)明專利]一種虛擬人嘴部運(yùn)動(dòng)控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910022099.4
• 申請(qǐng)日: 2009-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN101566828A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊養(yǎng)余;張抗;呂國云;王毅;齊敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心
• 代理人: 顧潮琪

1.一種虛擬人嘴部運(yùn)動(dòng)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(wǎng)格模型，即采集三維人臉網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)；以人物的鼻尖為基準(zhǔn)，建立坐標(biāo)系XYZ，水平向右方向?yàn)閄軸正向，垂直向上方向?yàn)閅軸正向，Z軸垂直于XOY平面向外，三個(gè)軸方向符合右手法則；

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

第三步，采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)模型驅(qū)動(dòng)嘴部功能區(qū)網(wǎng)格點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，模擬真實(shí)的嘴部張合過程，取曲柄的旋轉(zhuǎn)角速度為控制參數(shù)，以顴弓處轉(zhuǎn)動(dòng)軸的水平位置模擬虛擬人的上顎，以整周轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄帶動(dòng)與其一端相連的導(dǎo)桿圍繞顴弓處轉(zhuǎn)動(dòng)軸在一定范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，模擬下頜運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出嘴部功能區(qū)三維網(wǎng)格點(diǎn)在任意時(shí)刻的空間位置或轉(zhuǎn)過的角度，并以此驅(qū)動(dòng)嘴部功能區(qū)三維網(wǎng)格點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；

第四步，通過對(duì)頂點(diǎn)緩沖區(qū)域的頂點(diǎn)的處理消除交界處的過拉伸現(xiàn)象，頂點(diǎn)緩沖區(qū)域?yàn)閂_s、V_f、V_β這三個(gè)點(diǎn)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(jī)構(gòu)模型算出的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為β的直線與過V_f做的垂線的交點(diǎn)，V_h為線段V_fV_β的中點(diǎn)；處于頂點(diǎn)緩沖區(qū)域的一個(gè)任意點(diǎn)P與線段V_sV_f的夾角為δ；令處于頂點(diǎn)緩沖區(qū)域的頂點(diǎn)計(jì)算其轉(zhuǎn)動(dòng)角度為β_t＝β×k，其中