Nghiên cứu phương pháp biểu cảm khuôn mặt dựa trên kỹ thuật morphing

MỞ ĐẦU Thế giới luôn vận động phát triển, tất nhiên công nghệ thông tin trào lưu Trong q trình vận động, ngành cơng nghệ thơng tin có bước phát triển mang tính cách mạng, từ việc lập trình ngơn ngữ bậc thấp chuyển sang ngôn ngữ bậc cao thông minh, từ việc dùng hệ điều hành MS-Dos chuyển sang dùng hệ điều hành Windows… cách mạng cơng nghệ thơng tin phát triển mơi trường đồ hoạ máy tính Đồ hoạ máy tính có tính ứng dụng rộng rãi cơng nghệ thơng tin hỗ trợ thiết kế, biểu diễn thông tin, ứng dụng giải trí – nghệ thuật, giáo dục – đào tạo, hỗ trợ giao tiếp người máy tính… Sự phát triển phần cứng máy tính thiết bị liên quan mở đường cho phát triển công nghệ thông tin Những bước tiến dài công nghệ thông tin năm gần phải kể đến Thực ảo Trong thực ảo có hai khâu quan trọng, mơ hình hố điều khiển Mơ hình hố việc tạo mơ hình 3D đối tượng máy tính, điều khiển nhằm thể tính động đối tượng khơng gian ảo máy tính Mơ hình hố biểu diễn khuôn mặt 3D theo trạng thái tâm lý có ứng dụng lĩnh vực cơng nghệ thơng tin, giải trí, quảng cáo, tạo mơ hình ảo, kỹ thuật số… Trên giới, có nhiều nhà nghiên cứu tiến hành xây dựng mơ hình nhân vật ảo có khả thể mơ tả chuyển động, nói, phát âm,… tạo tiền đề cho cơng nghệ quảng cáo phim hoạt hình… Tuy nhiên, ngay, Việt Nam, vấn đề mẻ Xây dựng thư viện khuôn mặt việc khó, thể trạng thái khn mặt lại khó Chúng ta xây dựng cho kết cấu khung xương khuôn mặt, việc đắp phần mềm cho khn mặt theo mơ tả khó Từ đó, xác định trạng thái khn mặt, thể thơng tin cảm xúc khó hơn.Tuy nhiên xác định rõ trạng thái cảm xúc khuôn mặt, giúp có kết luận xác sống để hỗ trợ nhiều vấn đề khám chữa bệnh cho người bệnh từ xa, hay đàm phán kinh doanh, tìm hiểu tâm lý Luận văn nghiên cứu số kỹ thuật biểu diễn khuôn mặt theo trạng thái tâm lý , bố cục gồm Phần mở đầu, Phần kết luận 03 chương nội dung, cụ thể sau: ([Chương 1]): Khái quát cơng nghệ thực ảo tốn biểu cảm khuôn mặt Cấu trúc luận văn bao gồm ba chương phụ lục, sau tìm hiểu thực ảo, mơ hình hố hoạt ảnh khn mặt với việc tìm hiểu ngơn ngữ lập trình đồ hoạ Java 3D ([Chương 1]) ([Chương 2]): Một số kỹ thuật biểu cảm khuôn mặt Với kiến thức ([Chương 1]) bắt đầu tìm hiểu trạng thái tâm lý người, tiếp đến thảo luận phương pháp biểu cảm khuôn mặt theo trạng thái tâm lý giới thiệu chi tiết cách thức biểu cảm khuôn mặt theo trạng thái tâm lý giới thiệu chi tiết cách thức biểu cảm khuôn mặt theo trạng thái tâm lý phương pháp điểm điều khiển ([Chương 2]) ([Chương 3]): Chương trình thử nghiệm Sau giới thiệu phần mềm Demo biểu diễn khuôn mặt 3D theo trạng thái tâm lý viết môi trường Java 3D, sử dụng công cụ phát triển đồ hoạ OpenGL (Open Graphics Library) ([Chương 3]), Ở phần kết luận đưa khía cạnh mà luận văn đạt với hạn chế luận văn, sau hướng phát triển luận văn CHƯƠNG : KHÁT QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ THỰC TẠI ẢO VÀ BÀI TỐN BIỂU CẢM KHN MẶT Cơng nghệ thông tin đời đánh dấu cách mạng lớn công nghệ Ngày công nghệ thông tin áp dụng hầu hết lĩnh vực xã hội Mục tiêu ứng dụng công nghệ thơng tin tự động hố vấn đề thực tế, ứng dụng thông minh ứng dụng hỗ trợ tối đa, linh hoạt với người dùng Thực ảo môt lĩnh vực công nghệ thông tin, với mệnh lớn lao mô hệ thống thơng minh, có tính tương tác linh hoạt, sinh động giới thực, điều mà nhà khoa học ln mong muốn, thực đích phục vụ hiệu mà cơng nghệ thơng tin mang lại cho người Trước vào nội dung luận văn, tìm hiểu đôi nét công nghệ thực ảo nhánh mơ hình hố biểu cảm khn mặt (gọi tắt hoạt hố khn mặt) Nội dung chương nhằm mục tiêu giới thiệu công nghệ thực ảo nhánh công nghệ 1.1 Khái quát công nghệ thực ảo Thực ảo (Virtual Reality, viết tắt VR) – có tài liệu gọi thực tế ảo hệ thống mơ đồ hoạ máy tính sử dụng để tạo giới “như thật” Công nghệ thực ảo thuật ngữ xuất khoảng đầu thập kỷ 90, thực phát triển mạnh vòng vài năm trở lại Theo dự đoán Gartner ( Tổ chức nghiên cứu thị trường toàn cầu ), VR đứng đầu danh sách 10 công nghệ chiến lược năm 2009 Tại Mỹ Châu âu thực ảo (VR) trở thành công nghệ mũi nhọn nhờ khả ứng dụng rộng rãi lĩnh vực ( nghiên cứu công nghiệp, giáo dục đào tạo, du lịch, dịch vụ bất động sản, thương mại giải trí,…) tiềm kinh tế, tính lưỡng dụng ( dân dụng quân sự) Hơn nữa, giới “ nhân tạo” khơng tĩnh tại, mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn (tín hiệu vào) người sử dụng (nhờ hoạt động,lời nói,…) Điều xác định đặc tính VR, tương tác thời gian thực (Real – time Interactivity) Thời gian thực đây, có nghĩa máy tính có khả nhận biết tín hiệu vào người sử dụng thay đổi giới ảo Người sử dụng nhìn thấy vật thay đổi hình theo ý muốn họ bị thu hút mô Ngày nay, việc áp dụng thực ảo áp dụng rộng rãi, đầu lĩnh vực Mỹ Châu âu, việc áp dụng thực ảo Việt Nam phát triển, hy vọng áp dụng rộng rãi phát huy vai trị thực góp phần phát triển khoa học – kỹ thuật, giáo dục – đào tạo, kinh tế – xã hội… Không phủ nhận vai trị thực ảo q trình phát triển áp dụng, tương lai, thực ảo đóng vai trị quan trọng sống Nghiên cứu thực ảo phức tạp địi hỏi hệ thống có phối hợp đồng Bản chất thực tế ảo hệ thống mơ đồ hoạ máy tính sử dụng để mô với tương tác thật, ta gọi giới ảo 1.1.1 Thực ảo gì? Thực ảo lĩnh vực mơ môi trường giới không gian ba chiều thể máy tính Trong giới mơ (thế giới ảo), việc quan sát thực tương tác người thay đổi giới theo mong muốn giống tương tác với giới thực Thông qua thiết bị đầu vào, hệ thống mô biến đổi môi trường giới ảo, người quan sát cảm nhận biến đổi thông qua thiết bị đầu Thế giới ảo hệ thống mô sinh động, nhiên khơng hạn chế phim để người cảm nhận chiêm ngưỡng, hệ thống có tính tương tác phong phú, cho phép người xây dựng phát triển hệ thống đó, thân hệ thống có trí tuệ, tạo nên sản phẩm mô phỏng, cung cấp định mơ tình theo u cầu đầu vào Với đặc tính tương tác thơng minh, hệ thống thực ảo, thực chất có vai trị lớn với lĩnh vực có tính gia định với địi hỏi rút trích tri thức thực nghiệm cao Hệ thống thực ảo hệ thống tương tác thời gian thực Bản thân giới ảo, thay đổi nhận tin hiệu vào, chủ yếu tín hiệu vào qua hệ thống máy tính Đối với tương tác thấy hệ thống thay đổi đối tượng cung cấp tín hiệu cho hệ thống Đặc tính mang đến cho hệ thống sinh động hệ thống sinh động giới thể tương tác linh hoạt, cho phép đối tượng tương tác biến đổi giới ảo theo ý tưởng định sẵn, mơ hình chủ đề tạo nên hệ thống Hình 1.1 JWARS mơ khơng gian chiến trường thực – ảo Tính tương tác hệ thống mang đến hút kỳ lạ, điều làm cho đối tượng tương tác có ý hài lòng giới ảo Hệ thống hiển thị giới ảo thơng qua hình thể hiện, nhiên hệ thống không bị hạn chế khơng gian kích thước vật lý hình thể hiện, thân người tương tác cảm thấy đắm chìm thực giới ảo, đơn giản giới ảo tác động hầu hết giác quan đối tượng tương tác Trong thực tế người dùng khơng nhìn thấy đối tượng 3D, mà sờ, điều khiển, cảm nhận đối tượng Ngồi khả nhìn, nghe, sờ, khả hệ thống 3D, nhà nghiên cứu không dừng đó, họ cịn tạo nên cảm giác phức tạp khác ngửi, nếm… Tập trung vào cá đặc tính thực tế ảo, có nhiều ý kiến đưa khái quát công nghệ Một định nghĩa có tính xác, thực tế hay dùng, C.Burdea P.Coiffet Theo C.Burdea P.Coiffet thực tế ảo hệ thống giao diện cấp cao người sử dụng máy tính Hệ thống mô vật tượng theo thời gian thực tương tác với người sử dụng qua tổng hợp kênh cảm giác Đó ngũ giác gồm: thị giác, thính giác, xúc giác, khứu giác, vị giác Ngồi đặc tính tương tác đắm chìm, hệ thống thực ảo cịn có đặc tính tưởng tượng, đặc tính mà người để ý tới, đặc tính giúp người có đốn suy luận tốt cho thực tế Thực tế ảo không hệ thống tương tác Người – Máy tính, mà ứng dụng cịn liên quan tới việc giải vấn đề thật kỹ thuật, y học, quân sự,… Các ứng dụng nhà phát triển thực tế ảo thiết kế, điều phụ thuộc nhiều vào khả tưởng tượng người Tri thức tưởng tượng người thực chất giả định khó áp dụng thực tiễn, điều cần thiết có mơi trường để biểu diễn giả định dạng mơ phỏng, từ quan sát để rút kết luận, xây dựng mơ hình kịch thật cho thực tế… Tuỳ vào lĩnh vực mà mơ có tính đa dạng riêng, tốn mơ có giá trị hữu ích giúp đối tượng tương tác tập huấn trước thực giới thực, nhằm tránh rủi ro tri thức thực tế chưa rõ ràng Hệ thống thực ảo gồm nhiều thành phần như: mơi trường khơng gian ba chiều, mơ hình tạo máy tính, tương tác, thiết bị vào, Những cần thiết giới thực tái tạo máy tính, mơi trường hệ thống thực ảo Với hỗ trợ thiết bị đầu vào, người chìm đắm mơi trường khơng gian ba chiều, quan sát với môi trường ảo Hệ thống thực ảo với phần mềm quản lý thông Minh, xử lý yêu cầu đầu vào người thông qua thiết bị đầu vào, thể biến đổi hệ thống giới thực thiết bị đầu ra, cho người cảm giác trải nghiệm giới thực, giới mô diễn khơng gian ba chiều Hình 1.2 Một số phần cứng hệ thống thực ảo Có thể khái quát, thành phần hệ thống thực ảo phần cứng, phần mềm, mạng liên kết, người dùng Điều đáng quan tâm hệ thống phần cứng phần mềm, thành phần hệ thống Thành phần phần cứng hệ thống thực ảo máy tính với cấu hình đồ hoạ đủ mạnh để thể rõ nét linh hoạt hệ thống tương tác 3D Các thiết bị kết nối với máy tính phong phú đa dạng, hỗ trợ tối đa tương tác linh hoạt Các thiết bị đầu vào (Input devices): Bộ dị vị trí (Position tracking) để xác định vị trí quan sát Bộ giao diện định vị (Navigation Interfaces) để di chuyển vị trí người sử dụng Bộ giao diện cử (Gesture Interfaces) găng tay liệu (Data Glove) để người dùng sử dụng điều khiển đối tượng Các thiết bị đầu (Output devices): gồm hiển thị đồ hoạ (Như hình, HDM…) để nhìn đối tượng 3D Thiết bị âm (loa) để nghe âm vòm (như Hi-Fi, Surround,…) Bộ phản hồi cảm giác (Hapic Feedback găng tay) để tạo xúc giác sờ, nắm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) để tạo lực tác động đạp xe, đường xóc… Nằm hệ thống phần cứng phức tạp phần mềm (Software) Cũng hệ thống liên quan tới máy tính, phần mềm ln linh hồn hệ thống Một hệ thống thực ảo, muốn đạt tính hiệu khả thể cao, đòi hỏi phần mềm thiết kế với yêu cầu chặt chẽ, phức tạp, thể việc mô tương tác sinh động, thực tế phần mềm có chất lượng, địi hỏi gia cơng, đầu tư xây dựng tốt Về mặt nguyên tắc dùng ngơn ngữ lập trình hay phần mềm đồ hoạ để mơ hình hố (Modelling) mơ ( Simulation) đối tượng hệ thống thực ảo Từ ngơn ngữ miễn phí OpenGL, C++, Java3D, VRML, X3D,… đến phần mềm thương mại WorldToolKit, PeopleShop… cho phép chuyên gia thiết kế hệ thống thực ảo Việc sử dụng ngôn ngữ thể nào, phụ thuộc vào ý định chuyên gia, dù sử dụng ngơn ngữ nào, phần mềm hệ thống thực ảo phải đảm bảo cơng dụng chính: Tạo hình Mơ Các đối tượng hệ thống thực ảo mơ hình hố nhờ phần mềm, hay chuyển sang từ mơ hình 3D thiết kế nhờ phần mềm chuyên đồ hoạ AutoCAD, 3D Studio… Hình 1.3 Mô không gian nội thất phần mềm AutoCAD Khả tương tác đối tượng 3D, thể q trình mơ động học, động lực học, mô ứng xử đối tượng Phần mềm thực chất tập xây dựng, miêu tả biểu diễn đối tượng thực ảo Một hệ thống sinh động, tương tác phức tạp, yêu cầu xây dựng hệ thống 3D thể mơ hệ thống cao Bản chất trình xây dựng hệ thống cần xác định cụ thể tình 59 Hình 2.9 Hệ Mã Hố Các Cử Động Khn Mặt 60 FACS thường dùng với tiếp cận dựa hay giả lập Các phương pháp hoạt ảnh sử dụng mơ hình khắc phục giới hạn phép nội suy cung cấp nhiều nét mặt Mơ hình hố theo vật lý mơ tả thuộc tính hành vi hệ da người, xương, Ngược lại, mơ hình giả bắt chước cử động mô với phép biến đổi hình học Tuy nhiên sử dụng FACS chưa giải pháp tốt, tư tưởng FACS phân tách thành đơn vị hành động Tập đơn vị hành động chưa thể hết tính đa dạng phúc tạp mặt, mặt khác biến đổi mặt mang tính liên kết, cục thành đơn vị hành động riêng lẻ Bên cạnh đó, FACS khơng thể yếu tố thời gian hoạt cảnh, mà FACS thể theo chiều không gian, miền thời gian tác động lên khớp bị hệ FACS 61 CHƯƠNG : CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 3.1.u cầu tốn Biểu diễn khn mặt có nhiều ứng dụng sống Đây tốn có tính tương tác người máy, tính hoạt ảnh đóng vai trị tích cực ứng dụng cài đặt Biểu diễn khuôn mặt quan trọng cần thiết cho hệ thống xử lý tương tác chương trình huấn luyện, biểu thị thông tin, chữa bệnh, giáo dục, giải trí… Nhiệm vụ hệ thống thể khn mặt nhằm biểu thị sinh động tính hoạt ảnh, từ mơ xác, sinh động giới thực, rút trích tri thức hữu ích phục vụ thực tiễn Ngày nay, công nghệ thực ảo công nghệ đại dẫn đầu để giải tốn mơ Trên giới phát triển ứng dụng thực ảo từ sớm nhiều lĩnh vực giáo dục, quân sự, y học đặc biệt lĩnh vực giải trí game, đồ hoạ Ở Việt Nam, cơng nghệ thực ảo có ứng dụng tích cực, nhiều tốn mơ triển khai ứng dụng việc tái tạo khu di tích, đền thờ, danh làm thắng cảnh, tình giao thông, kịch quân , tốn có ý nghĩa thách thức xác định, biểu diễn khn mặt người Yêu cầu biểu diễn khuôn mặt hệ thống quan trọng, cho phép hệ thống tương tác với giới thực, tầng nâng cao hơn, hệ thống chuyên gia thông minh mang tới lợi ích lớn Biểu diễn khn mặt nhờ kỹ thuật hoạt ảnh có hiệu cao, ngày kỹ thuật kết hợp để giải hiệu vấn đề khuôn mặt 62 Trong phạm vi đề tài luận văn tiến hành thể vài trạng thái khuôn mặt, trạng thái nhất, làm tiền đề để phát triển thời gian tiếp Quá trình cài đặt thể trạng thái hoạt hóa khn mặt mơ hình 3D Khơng phủ nhận vai trị ứng dụng lớn tốn biểu diễn khn mặt người nói chung trạng thái khn mặt nói riêng, vấn đề có tính áp dụng cao thực tiễn, Việt Nam
Đầu vào: Mơ hình mặt 3D trạng thái mặt cân trạng thái tâm lý đích cần biểu diễn
Đầu ra: Hình ảnh chuyển hóa khuôn mặt 3D từ trạng thái cân sang trạng thái tâm lý đích lựa chọn đầu vào 3.2 Phân tích tốn Q trình hoạt hóa khn mặt thể hiên cảm xúc sở khuôn mặt bình thường Do việc phải xây dựng đồ hình thể khn mặt, mà chưa có hoạt hóa thành phần Q trình xây dựng dựa vào cơng cụ đồ họa Trong mơ hình xây dựng cần xác định đối tượng dùng để hoạt hóa khn mặt Thực chất q trình hoạt hóa mặt, hoặt hóa thành phần mơ phịng khn mặt Như đề cập chương tìm hiểu trên, áp dụng để xây dựng khung hình cho mặt, q trình hoạt hóa khn mặt trình biến đổi khung hình phù hợp theo thời gian, làm cho phép tạo nên thể đa dạng trạng thái cảm xúc, trình quan sát biến đổi thực tế Q trình hoạt hóa mặt biến đổi từ trạng thái tự nhiên sang trạng thái đích, đứng phương diện trạng thái làm trơn coi trạng thái đích phù hợp với đa dạng nét mặt thực tế Ở chứng ta quy định trạng thái đích trạng thái thể rõ cho cảm xúc mơ tả, có nghĩa hoạt hóa thành 63 phần đặt trưng đủ lớn Có thể nói thể trạng thái cảm xúc khuôn mặt vùng đặc trưng khn mặt Bài tốn biểu diễn trạng thái khuôn mặt dựa bao gồm vấn đề là:
Bước 1: Xây dựng mơ hình hóa khn mặt mơ hình 3D;
Bước 2: Hoạt hóa khn mặt thể trạng thái biểu cảm, cử động vùng đặc trưng Như đầu vào tốn mơ hình khn mặt 3D chương trình có nhiệm vụ tác động lên mơ hình để tạo nên hoạt ảnh 3D thể nét mặt dựa đặt trưng rõ cảm xúc nét mặt 3.3 Chương trình biểu diễn trạng thái khn mặt OpenGL (Open Graphics Library) tiêu chuẩn kỹ thuật đồ họa có mục đích định giao diện lập trình ứng dụng ( application programming interface API) đồ họa chiều OpenGL dùng ứng dụng đồ họa chiều Giao diện lập trình chứa khoảng 250 hàm để vẽ cảnh phức tạp từ hàm đơn giản Nó dùng rộng rãi cáctrị chơi điện tử Ngồi dùng ứng dụng CAD, thực tế ảo, mô khoa học, mô thông tin, phát triển trị chơi OpenGL cịn có đối thủ cạnh tranh làDirectX Microsoft Không gian OpenGL miêu tả qua hình học xạ ảnh Một điểm khơng gian có tất tọa độ Cách thể điểm không gian tọa độ cho phép xử lý điểm vô tận cách tổng quát Vì mã nguồn ứng dụng đơn giản hóa nhiều Có số ngơn ngữ phát triển lập trình đố hoạ Open GL C++ hay java 3D để phát triển ứng dụng đồ hoạ chiều, luận văn lựa chọn C++ để phát triển ứng dụng 64 Microsoft Visual C++ (còn gọi MSVC) sản phẩm Mơi trường phát triển tích hợp (IDE) cho ngơn ngữ lập trình C, C++, C++/CLI Microsoft Nó có cơng cụ cho phát triển gỡ lỗi mã nguồn C++, đặc biệt mã nguồn viết cho Microsoft Windows API, DirectX API, Microsoft NET Framework Mơi trường phát triển tích hợp (tiếng Anh: Integrated Development Environment; viết tắt: IDE) cịn gọi "Mơi trường thiết kế hợp nhất" (tiếng Anh:Integrated Design Environment) hay "Môi trường gỡ lỗi hợp nhất" (tiếng Anh: Integrated Debugging Environment) loại phần mềm máy tính có cơng dụng giúp đỡ lập trình viên việc phát triển phần mềm Các môi trường phát triển hợp thường bao gồm:
Một trình soạn thảo mã (source code editor): dùng để viết mã
Trình biên dịch (compiler) và/hoặc trình thơng dịch (interpreter)
Cơng cụ xây dựng tự động: sử dụng biên dịch (hoặc thông dịch) mã nguồn, thực liên kết (linking), chạy chương trình cách tự động
Trình gỡ lỗi (debugger): hỗ trợ dị tìm lỗi
Ngồi ra, cịn bao gồm hệ thống quản lí phiên cơng cụ nhằm đơn giản hóa cơng việc xây dựng giao diện người dùng đồ họa (GUI) Nhiều môi trường phát triển hợp đại cịn tích hợp trình duyệt lớp (class browser), trình quản lí đối tượng (object inspector), lược đồ phân cấp lớp (class hierarchy diagram), để sử dụng việc phát triển phần mềm theo hướng đối tượng C++ môi trường phát triển đồ họa mạnh Chúng ta thiết kế mơ hình mặt, sở liệu để chúng hoạt ảnh Hướng giải hiệu cho kết tốt, thiết kế mơ hình đối tượng công cụ thiết kế 3DS MAX, MAYA số công cụ khác Sau 65 thiết kế xong mơ hình, dùng ngơn ngữ lập trình VC++ … để điều khiển tiến hành sinh ảnh mơ hình thiết kế Đầu tiên tiến hành load mơ hình thiết kế từ 3DMAX MAYA, mơ hình thường đưa file có phần mở rộng WRML, LWO, … Thực chất trình load thể mơ hình mơi trường VC++ q trình vẽ lại đối tượng mơi trường VC++ suốt q trình chương trình Runtime Chúng ta dùng hàm thư viện OpenGL để hỗ trợ trình load lấy liệu Quá trình load ảnh tự đơng, cho mơ hình mặt bình thường, từ mơ hình 3D hoạt hóa khn ảnh phù hợp theo đặc tính mơ tả Khi chạy chương trình cửa sổ ban đầu xuất với giao diện sau: Hình 3.1 : Cửa sổ ban đầu phần mềm biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D Sau nạp xong liệu, cửa sổ chương trình mơ hình mặt 3D bao phủ Ở trạng thái sẵn sàng hoạt ảnh, mơ hình mặt 3D trạng thái bình thường Chúng ta 66 nắm, giữ, xoay mơ hình để quan sát, muốn để vị trí để quan sát dừng hình Hình 3.2 : Khung hình khn mặt nhìn nghiêng Để thể trạng thái cảm xúc vui vẻ, đến sổ hình cuối, phía bên phải, vị trí đích, nơi mà tính học khuôn mặt thể rõ ràng Từ trình DieuKhien cho trạng thái ngạc nhiên, hoạt ảnh mặt sau : 67 Hình 3.3 : Trạng thái ngạc nhiên khuôn mặt Bằng cách thức tương tự chọn trạng thái mỉm cười, khung hình hoạt hóa sau: Hình 3.4 : Trạng thái mỉm cười khuôn mặt 68 Các mơ hình cảm xúc tập hợp menu Dieukhien, menu có chức hoạt hóa khn hình thể cảm xúc hạnh phúc, cười, tức giận…là trạng thái cảm xúc mà đề cập Q trình hoạt hóa mặt thể tập lệnh chức Để thoát ứng dụng ta chọn chức Exit Quá trình thực lại chương trình tuân thủ yêu cầu đề cập 69 KẾT LUẬN Tương tác người máy tính trở thành lĩnh vực nghiên cứu quan trọng công nghệ thông tin Bằng nghiên cứu nghiêm túc kỹ thuật biểu diễn khuôn mặt, biểu diễn trạng thái khuôn mặt, mong muốn thể khuôn mặt theo trạng thái thực tế, có tính tương tác với hệ thống bên ngoài, sở liệu để xử lý tình Biểu diễn trạng thái khn mặt giải phần nguyện vọng mà vừa nói tới Biểu diễn q trình biến đổi hình thái khn mặt để miêu tả trạng thái cảm xúc Xuất phát hồn cảnh đó, luận văn lựa chọn đề tài " Nghiên cứu số kỹ thuật biểu cảm khuôn mặt " nhằm nghiên cứu số kỹ thuật điều khiển khuôn mặt áp dụng vào việc biểu diễn khuôn mặt theo trạng thái tâm lý việc làm khơng có tính thời sự, tính khoa học mà cịn mang đậm tính thực tiễn Trong chương 1, tìm hiểu thực ảo, chất thực ảo gì, khả thực ảo công nghệ thông tin, ứng dụng thực ảo, đưa nhìn tổng quát thực ảo Từ nhìn tổng qt, ảnh hưởng có tính tích cực ứng dụng thực ảo, mang tới cách tiếp cận có tính áp dụng cao tốn biểu diễn khn mặt hệ thống thực ảo Trong chương 2, tìm hiểu số kỹ thuật biểu diễn khuôn mặt thực ảo, phương thức mơ hình hố khn mặt, kỹ thuật hoạt hố khn mặt Các kỹ thuật sở khoa học cho việc biểu diễn khuôn mặt, vấn đề hệ thống xây dựng tính hoạt hố cho khn mặt Trong chương 3, cài đặt thực nghiệm chương trình mơ thể cảm xúc khn mặt mơ hình mặt 3D Quá trình cài đặt tập trung hoạt hố điểm đặc trưng khn mặt để thể trạng thái biểu cảm tổng quát 70 Cụ thể đạt kết sau :
Trình bày khái quát thực ảo tốn thể trạng thái khn mặt
Hệ thống hóa số kỹ thuật thể trạng thái khn mặt
Cài đặt thử nghiệm chương trình thể trạng thái khuôn mặt dựa vào kỹ thuật hệ thống Luận văn hướng để phát triển ứng dụng thực tiễn xây dựng mơ hình nhân vật, hay mơ hình robot… tốt hệ thống thơng minh, đầu vào khơng mơ hình 3D mà hoạt ảnh 3D với đầu vào 2D, trực tiếp tín hiệu ảnh từ thực tiễn Dù với hình thức nào, với vai trị người làm luận văn, mong muốn đề cập tạo nên hệ thống có tính phản hồi thơng tin, kết hợp với hệ chuyên gia trí tuệ nhân tạo, để tạo nên ứng dụng tuyệt vời khám bệnh qua internet, phân tích hoạt ảnh mặt tìm tội phạm … Để giải mong muốn trên, cần có thời gian đầu tư nghiên cứu Thực chất vấn đề địi hỏi tư duy, tổng hợp, sáng tạo người nghiên cứu Hy vọng tương lai, với vai trị người tìm hiểu, thực điều Tuy nhiên, kiến thức kinh nghiệm em có hạn nên luận văn cịn nhiều thiếu xót Kính mong nhận đóng góp ý kiến Quý thầy cô bạn 71 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách, Ebooks TIẾNG VIỆT [1] Nguyễn Văn Huân (chủ biên),Vũ Đức Thái, Nguyễn Văn Tới, Nguyễn Thị Thanh Nhàn, Trần Thị Hồng Nhâm (2006) “Kỹ thuật lập trình mơ giới thực” [2].Lê Tấn Hùng (2004) ,“Kỹ thuật đồ hoạ, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật – 2000,2002,2004” [3].Đỗ Năng Tồn, Phạm Viết Bình(2007), “Xử lý ảnh, Nhà xuất Đại Học Thái Nguyên” [4].Đỗ Năng Toàn (2006), “Tái tạo đối tượng chiều từ hình ảnh chiều”, Tạp chí tin học điều khiển học, Tập 22, số 4, 339-438 [5].Đỗ Năng Tồn, Lê Hải Khơi, Phạm Thế Anh, Trịnh Xn Hùng (2005), “Một số kỹ thuật tiếp cận tạo mô hình chiều, Hội thảo Quốc gia lần thứ VIII vấn đề chọn lọc CNTT TT” [6] Đỗ Năng Tồn, Lê Hải Khơi (2005), “Đơn giản hoá bề mặt kết hợp với kỹ thuật che phủ xây dưng mơ hình 3D”, Hội thảo Quốc gia ứng dụng toán học lần 2, Hà Nội 23-25/12/2005 TIẾNG ANH [1].Ahlberg,(2001), “J.Ahlberg CANDIDE-3 – an updated parameterized face” [2].Blanz,(1999) ,“V.Blanz & T.Vetter A morphable model for the synthesis o"f 3D faces.” 72 [3].Blanz,(2003),“V.Blanz Reanimating Faces in Images and Video The Eurographics Association and Blackwell Publishers” [4].Bregler,(1997), “C.Bregler.Video Rewrite: Driving Visual Speech with Audio” [5].Choe,(2001), “B.Choe.Performance – Driven Muscle – Based Facial Animation” [6].Kahler,(2001),“K.Kahler, J.Haber & H.P.Seidel Geometry-based muscle modeling for facial animation Proceedings of Graphics Interface 2001” [7].Kalberer,(2001), “G.Kalberer & L.Van Gool Face animation based on observed 3D speech dynamics” [8].Smith,(2006),“A.P.Smith Muscle-based facial animation using blendshapes in superposition” Websites, Blog [1] Người Lao Động(2002), Tiếp xúc ảo với đồ vật net công nghệ mới, http://vietbao.vn/Vi-tinh-Vien-thong/Tiep-xuc-ao-voi-do-vat-tren-net-bang-cong-nghemoi/10762010/217/,(14/3/2002), [2] Nguyễn Huy Sơn Thực tế ảo, http://vi.wikipedia.org/,(01.03.2006), [3] Sức mạnh ngôn ngữ không lời (2011), Trạng thái cảm xúc biểu qua nét mặt, http://cuasomoi.vn/ngon-ngu-co-the/155974/11072011/trang-thai-cam-xuc-bieu-hien-quanet-mat.ttn,(11/07/2011), [4] Http://vi.wikipedia.org/wiki/OpenGL 73