[發明專利]虛擬角色的面部生成方法、自動捏臉方法及裝置

有效

• 申請號: 202010184367.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111389008B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 石天陽;袁燚;范長杰;胡志鵬
• 申請（專利權）人: 網易(杭州)網絡有限公司
• 主分類號: A63F13/60
• 分類號: A63F13/60;A63F13/825;G06T15/00;G06T19/00;G06T19/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 高燕

本發明提供了一種虛擬角色的面部生成方法、自動捏臉方法及裝置，涉及圖像處理的技術領域，該虛擬角色的面部生成方法包括：響應針對于虛擬角色的面部隨機生成指令，生成符合預定分布規律的隨機變量組；將隨機變量組輸入至預設的人臉先驗模型，得到人臉先驗模型輸出的虛擬角色的捏臉參數組；基于捏臉參數組對虛擬角色的面部進行渲染。本發明實施例提供的虛擬角色的面部生成方法、自動捏臉方法及裝置，可以通過該人臉先驗矩陣得出符合面部規律的捏臉參數組，避免出現面部畸形的情況，不僅增加了整個捏臉系統的魯棒性，也有效提高了玩家的游戲體驗。

技術領域

本發明涉及圖像處理的技術領域，尤其是涉及一種虛擬角色的面部生成方法、自動捏臉方法及裝置。

背景技術

RPG(Role-playing game，角色扮演游戲)游戲中的捏臉系統提供給了玩家按照自己喜好創建他們角色的機會。為了提高玩家的沉浸感和游戲的交互性，捏臉系統也變地越來越復雜。例如，玩家可以精確地操縱角色的每一個部位，如眼角、鼻尖等，但這也耗費了玩家大量的時間和精力。為了創造一個滿意的角色，玩家往往需要花費數個小時來調整上百個參數。自動捏臉技術的出現則大大減輕了玩家的負擔，現在玩家可以通過上傳單張照片就獲得令人滿意的游戲角色，以便快速加入到游戲中去。

但是，部分RPG游戲的捏臉系統僅支持玩家從一系列模板中進行選擇(如選擇眼睛形狀、鼻子形狀、發型等)，因此，捏臉系統可以同步提供隨機組合這些模板的功能。而對于更復雜的捏臉系統，由于其捏臉參數維度過高，完全隨機生成會的角色會出現面部畸形等情況，降低了玩家的游戲體驗。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提一種虛擬角色的面部生成方法、自動捏臉方法及裝置，以緩解上述技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種虛擬角色生成方法，該方法包括：響應針對于虛擬角色的面部隨機生成指令，生成符合預定分布規律的隨機變量組；其中，隨機變量組中的隨機變量與虛擬角色的面部特征維度相對應；將隨機變量組輸入至預設的人臉先驗模型，得到人臉先驗模型輸出的虛擬角色的捏臉參數組；其中，人臉先驗模型包括人臉先驗矩陣，人臉先驗矩陣為基于實際人臉圖像集中的面部特征分布規律生成的用于表征隨機變量組與捏臉參數組的對應關系的矩陣；基于捏臉參數組對虛擬角色的面部進行渲染。

在一種可能的實施方式中，上述符合預定分布規律的隨機變量組為符合標準高斯分布的隨機變量組。

在一種可能的實施方式中，上述隨機變量組與捏臉參數組的對應關系表示為：x＝(P^TP)^-1P^Tz+m；其中，x為捏臉參數組，P為人臉先驗矩陣；z為隨機變量組；m為預設的均值。

在一種可能的實施方式中，上述人臉先驗矩陣的生成方法包括：獲取人臉圖像集，其中，人臉圖像集中包括多個人臉圖像；遍歷人臉圖像集，對每個人臉圖像提取樣本捏臉參數組，并基于樣本捏臉參數組生成捏臉參數矩陣；對捏臉參數矩陣進行統計分析，得到捏臉參數矩陣的協方差矩陣，以及，協方差矩陣的特征值和特征向量矩陣；基于協方差矩陣的特征值和特征向量矩陣構造人臉先驗矩陣；其中，人臉先驗矩陣表示為：其中，∑為捏臉參數矩陣的協方差矩陣的特征值；V為協方差矩陣的特征向量矩陣；P為人臉先驗矩陣，T表示特征向量矩陣V的轉置。/

在一種可能的實施方式中，上述對捏臉參數矩陣進行統計分析的步驟包括：對捏臉參數矩陣進行去均值操作，得到去均值的捏臉參數矩陣；對去均值的捏臉參數矩陣進行統計分析。

在一種可能的實施方式中，上述對每個人臉圖像提取樣本捏臉參數的組步驟包括：將每個人臉圖像輸入至預先設置的參數提取器，通過參數提取器逐個提取每個人臉圖像的樣本捏臉參數組。

在一種可能的實施方式中，上述基于樣本捏臉參數組生成捏臉參數矩陣的步驟包括：將樣本捏臉參數組按照預設的人臉部位進行分組，生成多個預設的人臉部位對應的子樣本捏臉參數組；其中，預設的人臉部位包括面部特征對應的人臉部位；根據子樣本捏臉參數組生成人臉部位對應的捏臉參數矩陣。