面向視頻的三維人頭模型驅(qū)動(dòng)的開題報(bào)告

面向視頻的三維人頭模型驅(qū)動(dòng)的開題報(bào)告一、項(xiàng)目背景及意義伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，視頻平臺(tái)開始興起。視頻平臺(tái)上的各種視頻內(nèi)容逐漸豐富，如電影、電視劇、綜藝節(jié)目、直播等，這些視頻內(nèi)容的制作離不開各種技術(shù)手段的支撐。其中，三維人頭模型技術(shù)在視頻內(nèi)容制作中起到了重要的作用，主要用于表現(xiàn)人物角色并與人物角色進(jìn)行互動(dòng)。三維人頭模型能夠根據(jù)電腦程序生成的數(shù)據(jù)來呈現(xiàn)出人物角色的形象。但是，由于三維人頭模型的功能有限，無法自主的表現(xiàn)出人物角色的各種動(dòng)作和表情，因此需要進(jìn)行動(dòng)作驅(qū)動(dòng)和表情驅(qū)動(dòng)等相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā)。本課題的意義在于，基于現(xiàn)有的三維人頭模型技術(shù)，利用相關(guān)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型的驅(qū)動(dòng)，從而能夠讓三維人頭模型表現(xiàn)人物角色的各種動(dòng)作以及對(duì)應(yīng)的表情。這對(duì)于視頻制作的各個(gè)領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用前景，能夠提升視頻的表現(xiàn)力和視覺效果，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的個(gè)性化需求和審美需求。二、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線（一）研究?jī)?nèi)容1、三維人頭模型的制作及其相關(guān)技術(shù)。2、動(dòng)作驅(qū)動(dòng)技術(shù)：研究基于動(dòng)作捕捉和關(guān)鍵幀等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)。3、表情驅(qū)動(dòng)技術(shù)：研究基于面部表情的捕捉和模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型的表情驅(qū)動(dòng)。（二）技術(shù)路線1、三維人頭模型的制作首先，需要確定三維人頭模型的外形和結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行建模工作，即通過三維建模軟件將所需的人頭模型建立起來。同時(shí)，需要運(yùn)用相關(guān)技術(shù)處理模型的細(xì)節(jié)，使其更加真實(shí)。2、動(dòng)作驅(qū)動(dòng)技術(shù)（1）數(shù)據(jù)采集采集人體動(dòng)作數(shù)據(jù)，基于高精度的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括：無線傳感器、光學(xué)跟蹤系統(tǒng)等。（2）數(shù)據(jù)處理將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和處理，去除干擾數(shù)據(jù)和誤差，保留有效數(shù)據(jù)點(diǎn)。（3）動(dòng)作識(shí)別和分析實(shí)現(xiàn)對(duì)人體動(dòng)作的識(shí)別和分析，提取關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而產(chǎn)生關(guān)鍵幀。（4）動(dòng)作驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)基于關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)作驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。3、表情驅(qū)動(dòng)技術(shù)（1）面部關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)記利用面部跟蹤技術(shù)對(duì)面部進(jìn)行跟蹤，并標(biāo)記出面部的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，如眼睛、嘴巴、眉毛等。（2）面部表情數(shù)據(jù)采集采集面部表情動(dòng)作，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)值形式進(jìn)行存儲(chǔ)。（3）表情識(shí)別和分析通過分析面部關(guān)鍵點(diǎn)之間的關(guān)系，識(shí)別面部表情，并將其與表情庫進(jìn)行匹配。（4）表情驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)根據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型表情的驅(qū)動(dòng)。三、預(yù)期成果及時(shí)間安排預(yù)期成果：（1）實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)作捕捉和關(guān)鍵幀等技術(shù)的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)。（2）實(shí)現(xiàn)基于面部表情的捕捉和模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型的表情驅(qū)動(dòng)。（3）設(shè)計(jì)一個(gè)可視化的交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維人頭模型的驅(qū)動(dòng)和操作。時(shí)間安排：第一階段：項(xiàng)目啟動(dòng)和文獻(xiàn)研究（2個(gè)月）。第二階段：三維人頭模型制作及動(dòng)作驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)（6個(gè)月）。第三階段：表情驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究及系統(tǒng)開發(fā)（6個(gè)月）。第四階段：系統(tǒng)測(cè)試和改進(jìn)（2個(gè)月）。四、可行性分析本項(xiàng)目所需的技術(shù)手段已經(jīng)較為成熟，過去幾年中也有很多研究者在此方面取得了一定的進(jìn)展。因此，本項(xiàng)目的可行性較高。五、參考文獻(xiàn)1.劉俊秋、冉伊堡.一種基于三維人體模型的動(dòng)作捕捉技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索,2016,10(2):253-265.2.科技日?qǐng)?bào).加強(qiáng)三維人臉動(dòng)畫技術(shù)研究發(fā)展.2009-05-25.3.葉