(LUẬN văn THẠC sĩ) biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3d dựa vào kỹ thuật nội suy luận văn ths máy tính 60 48 01

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TẠ THỊ THẢO BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI KHUÔN MẶT 3D DỰA VÀO KỸ THUẬT NỘI SUY LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội – 2016 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TẠ THỊ THẢO BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI KHUÔN MẶT 3D DỰA VÀO KỸ THUẬT NỘI SUY Ngành : Hệ thống thông tin Chuyên ngành : Hệ thống thông tin Mã số : 60480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Đỗ Năng Toàn Hà Nội - 2016 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết trình tìm hiểu, nghiên cứu thân dƣới hƣớng dẫn PGS.TS.Đỗ Năng Toàn với q trình học tập Trƣờng Đại học Cơng nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội.Trong luận văn có sử dụng số mã nguồn mở tài liệu tham khảo đƣợc rõ.Nếu có sai phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Ngƣời cam đoan Tạ Thị Thảo TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, nhận đƣợc nhiều hƣớng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy cơ, gia đình, bạn bè Trƣớc tiên, tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới thầy giáo hƣớng dẫn, PGS.TS Đỗ Năng Tồn Trong suốt q trình làm luận văn, tơi nhận đƣợc giúp đỡ, động viên đặc biệt hƣớng dẫn tận tình giúp tơi nắm rõ mục tiêu định hƣớng nghiên cứu đề tài luận văn Tơi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến tập thể thầy cô giáo Khoa Công nghệ thông tin – Trƣờng Đại học Công nghệ trang bị cho thêm kiến thức quý giá suốt thời gian học tập trƣờng Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến tập thể Bộ môn Truyền thông đa phƣơng tiện – Khoa Truyền thông đa phƣơng tiện - Trƣờng Đại học CNTT&TT – Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ nhiều thời gian tơi tham gia khóa học Cuối cùng, với tình cảm sâu sắc nhất, tơi xin chân thành gửi tới gia đình bạn bè, ngƣời bên, động viên, chia sẻ với tơi mặt giúp tơi hồn thành tốt khóa học Thái Nguyên, ngày 26 tháng 10 năm 2016 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƢƠNG – TỔNG QUAN VỀ THỰC TẠI ẢO VÀ BÀI TỐN BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI KHN MẶT 3D 1.1 Tổng quan thực ảo 1.2 Đối tƣợng 3D 1.2.1 Giới thiệu đối tƣợng 3D 1.2.2 Mô đối tƣợng 3D 1.3 Bài toán biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D 1.3.1 Giới thiệu 1.3.2 Cách thức thể trạng thái biểu cảm khn mặt ngƣời 1.3.3 Mơ hình hóa khn mặt 3D 11 1.3.4 Một số phƣơng pháp biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D 18 CHƢƠNG - MỘT SỐ KỸ THUẬT NỘI SUY TRONG BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI KHUÔN MẶT 3D 27 2.1 Kỹ thuật nội suy tuyến tính 27 2.1.1 Giới thiệu 27 2.1.2 Sử dụng biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D 29 2.1.3 Nhận xét 34 2.2 Kỹ thuật nội suy song tuyến 35 2.2.1 Giới thiệu 35 2.2.2 Sử dụng biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D 36 2.2.3 Nhận xét 39 2.3 Kỹ thuật nội suy dựa hàm sở bán kính 39 2.3.1 Giới thiệu 39 2.3.2 Sử dụng biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D 42 (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 2.3.3 Nhận xét 44 CHƢƠNG –THỰC NGHIỆM 46 3.1 Giới thiệu toán 46 3.2 Các công cụ kỹ thuật 47 3.3 Kết thực nghiệm 50 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Từ cụm từ VR Virtual Reality AMA Abstract Muscle Action FACS Facial Action Coding System FFD Freeform Deformations AU Action Unit RBF Radial Basic Fuantion (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các mơ hình khn mặt 3D Bảng 2.1 Biểu diễn hành động đơn vị chúng (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các đặc tính hệ thống thực ảo Hình 1.2 Đối tượng 3D Hình 1.3 Nhân viên tiếp tân ảo quận Brent Hình 1.4 Trạng thái vui vẻ Hình 1.5 Trạng thái buồn Hình 1.6 Trạng thái tức giận Hình 1.7 Khn mặt sợ hãi bé hoàn cảnh xa lạ Hình 1.8 Trạng thái ngạc nhiên Hình 1.9 Trạng thái căm ghét Hình 1.10 Mơ hình khn mặt đề xuất Parke vào năm 1974 Hình 1.11 Mơ hình mặt CANDIDE Hình 1.12 Mơ hình mặt Morphable Hình 1.13 Kết cấu phẳng lưới Cartesian Hình 1.14 Mơ hình phát triển Golovinskiy Hình 1.15 Mơ hình khn mặt Ramirez Hình 1.16 Biến dạng tự Hình 1.17 Sợi mơ hình Platt Badler Hình1.18 Mơ hình Parke Waters, 1996 Hình1.19 Mơ hình cậu bé Kahler đồng nghiệp Hình 2.1 Nội suy tuyến tính tập liệu Hình 2.2 Nội suy cosin tập liệu Hình 2.3 Phép nội suy tuyến tính thực giá trị kết hợp mặt Hình 2.4 Minh họa phép nội suy song tuyến tính Hình 2.5 Dữ liệu hình dạng hai trạng thái khn mặt Hình 2.6 Nội suy song tuyến tính Hình 2.7 Hàm sở bán kính (RBF) Hình 2.8 Các điểm điều khiển mơ hình khn mặt chung Hình 2.9.Minh họa biến đổi điểm điều khiển (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 Hình 3.1 Mơ hình khn mặt 3D xây dựng Maya Hình 3.2 Các trạng thái biểu cảm khn mặt Hình 3.3 Mơ hình khn mặt 3D dạng lưới Hình 3.4 Mơ hình khn mặt 3D trạng thái ban đầu Hình 3.5 Các trạng thái biểu cảm khn mặt Hình 3.6 Q trình hoạt hóa từ trạng thái khn mặt tự nhiên sang trạng thái vui vẻ Hình 3.7 Hoạt hóa từ trạng thái vui vẻ sang trạng thái tức giận (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 43 Hình 2.8 Các điểm điều khiển mơ hình khn mặt chung Giả sử biến đổi tập điểm điều khiển đƣợc biết đến với n vị trí xi khơng gian R3 thông tin đƣợc đại diện vector mơ tả 3D ui rời rạc hình học khn mặt đƣợc đặt vị trí xi bề mặt khuôn mặt ban đầu Chúng ta xem vị trí xi nhƣ điểm điều khiển đƣợc chuyển đến vị trí xi + ui Phƣơng pháp nội suy RBF lúc đƣợc sử dụng cho nội suy chuyển vị cho vị trí khác Khi để giải toán RBF đƣa hai pha, pha thứ xác định biến đổi tập điểm điều khiển tính tham số A, pha thứ hai tính tốn biến đổi điểm liệu dựa vào vector A ma trận khoảng cách G’ 𝑦 Sử dụng ký hiệu: xi = (xi, yi, zi) 𝑢𝑖 = (𝑢𝑖𝑥 , 𝑢𝑖 , 𝑢𝑖𝑧 ) ba hệ thống tuyến tính đƣợc thiết lập nhƣ cho phép tính dịch chuyển u dựa vào tham số A tính đƣợc phần trƣớc: 𝑥 𝑇 𝑮′𝑨𝒙 = (𝑢1𝑥 , 𝑢2𝑥 , … , 𝑢𝑚 ) 𝑦 𝑦 𝑦 𝑇 𝑮′𝑨𝒚 = (𝑢1 , 𝑢2 , … , 𝑢𝑚 ) 𝑧 𝑇 𝑮′𝑨𝒛 = (𝑢1𝑧 , 𝑢2𝑧 , … , 𝑢𝑚 ) (2.15) Với m số điểm bề mặt, G’ ma trận đƣợc xây dựng (m*n+4) tƣơng tự nhƣ ma trận G công thức (2.14) Thực hiện: Đầu vào: Mơ hình khn mặt 3D ban đầu, thơng tin điểm điều khiển Đầu ra: Mơ hình trạng thái biểu cảm đích khn mặt 3D (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 44 Thuật toán: Bƣớc 0: Khởi tạo mơ hình 3D khn mặt thơng tin tập điểm điều khiển Bƣớc 1: Xác định thông tin biến đổi tập điểm điều khiển Hình 2.9.Minh họa biến đổi điểm điều khiển Bƣớc 2: Tính tham số𝐴 = 𝑎1 , 𝑎2 , … , 𝑎𝑀 , 𝑐0 , 𝑐1 , 𝑐2 , 𝑐3 theo (2.14) Bƣớc 3: Thực nội suy dựa hàm RBF trạng thái biểu cảm ban đầu để thu đƣợc trạng thái khuôn mặt 3D Bƣớc 4: Kết thúc 2.3.3 Nhận xét Ưu điểm: - - Kỹ thuật nội suy sử dụng điểm điều khiển để nội suy trạng thái biểu cảm khn mặt, dễ dàng thiết kế điểm điều khiển vùng đặc trƣng có biến đổi rõ rệt trạng thái biểu cảm cho phù hợp với khn mặt phù hợp với vị trí phức tạp có biến đổi khn mặt Trong kỹ thuật nội suy việc thêm điểm điều khiển khơng làm ảnh hƣởng nhiều tới thuật tốn Kỹ thuật không làm thay đổi đƣợc cấu trúc lƣới bề mặt khuôn mặt Nhược điểm: - Khả tính tốn chậm, khó cài đặt (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 45 - Nếu số điểm điều khiển tăng lên lên độ phức tạp thời gian tính tốn thuật tốn tăng lên nhanh (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 46 CHƢƠNG –THỰC NGHIỆM 3.1 Giới thiệu tốn Khn mặt ngƣời đối tƣợng nghệ thuật khía cạnh trung tâm, đóng vai trị quan trọng trình tƣơng tác Các tỷ lệ biểu cảm khuôn mặt quan trọng để xác định nguồn gốc, khuynh hƣớng tình cảm, chất lƣợng sức khỏe thƣờng tảng tƣơng tác xã hội ngƣời Rất nhiều loại thông tin quan trọng khác nhìn thấy khn mặt.Vì vậy, hoạt hóa mặt ngƣời thay quan trọng cho phép tƣơng tác ngƣời máy cách tự nhiên Hoạt hóa khn mặt có hỗ trợ máy tính làm cho ứng dụng đa dạng bao gồm ngƣời ảo thực ngành công nghiệp giải trí, y tế, pháp y chuẩn đốn Các khn mặt nói chuyện tƣơng tác ứng dụng truyền thông làm cho ngƣời sử dụng tƣơng tác máy tốt cách cung cấp giao diện thân thiện để thu hút ngƣời dùng Về tính thực tổng hợp hoạt ảnh động, việc tạo biểu cảm nhƣ ngƣời vấn đề quan trọng Sự phức tạp liên quan đến biến dạng khuôn mặt di chuyển nhạy cảm vốn có ngƣời đến tinh tế chuyển động mặt làm cho hoạt hóa mặt chủ đề thách thức với cộng đồng đồ họa máy tính Hơn nữa, việc giải thích cảm xúc ngƣời đề tài nghiên cứu đa ngành khó khăn đồ họa máy tính, trí tuệ nhân tạo, giao tiếp, tâm lý học, v.v Bài tốn biểu diễn trạng thái biểu cảm khn mặt 3D đƣợc mơ tả nhƣ sau: Đầu vào: Mơ hình khuôn mặt 3D trạng thái ban đầu khuôn mặt 3D trạng thái đích Đầu ra: Các khn mặt trung gian thể cho q trình hoạt hóa khuôn mặt 3D từ trạng thái ban đầu sang trạng thái đích Các khn mặt trung gian đƣợc tính tốn dựa hai trạng thái khn mặt đầu vào Để giải toán luận văn tiến hành cài đặt chƣơng trình thực nghiệm trình hoạt hóa khn mặt 3D từ trạng thái ban đầu trạng thái tự nhiên tới trạng thái đích trạng thái biểu cảm khuôn mặt nhƣ vui vẻ, buồn, ngạc nhiên, giận giữ, căm ghét, sợ hãi Quá trình xây dựng chƣơng trình thực nghiệm bao gồm bƣớc nhƣ sau: (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 47 Bƣớc 1: Xây dựng mơ hình khn mặt 3D Q trình xây dựng mơ hình khn mặt dựa vào phần mềm thiết kế mơ hình có sẵn Chẳng hạn nhƣ Maya, 3Dsmax,.v.v Bƣớc 2: Hoạt hóa khn mặt 3D thể trạng thái biểu cảm cách sử dụng kỹ thuật nội suy thuật toán morphing Thực chất q trình hoạt hóa khn mặt 3D q trình hoạt hóa thành phần mơ khn mặt Thuật tốn morphing sử dụng kỹ thuật nội suy tuyến tính hoạt hóa khn mặt 3D vùng đặc trƣng khuôn mặt 3D Q trình hoạt hóa khn mặt 3D q trình biến đổi khung hình thể khn mặt 3D phù hợp theo thời gian 3.2 Phân tích chƣơng trình thực nghiệm 3.2.1 Các cơng cụ kỹ thuật Nhƣ trình bày trên, việc trình xây dựng thực nghiệm xây dựng mơ hình 3D khn mặt Chúng ta xây dựng mơ hình 3D khn mặt cách sử dụng phần mềm thiết kế nhƣ 3DSmax, Maya số phần mềm thiết kế khác Các mơ hình 3D đƣợc thiết kế làm sở liệu trình hoạt ảnh khn mặt Sau xây dựng xong mơ hình 3D khn mặt, sử dụng ngơn ngữ lập trình nhƣ VC++, C++ v.v OpenGL để lập trình điều khiển, hoạt hóa trạng thái khuôn mặt 3D OpenGL (Open Graphics Library) thƣ viện đồ họa có khoảng 150 hàm nhằm giúp xây dựng đối tƣợng giao tác cần thiết ứng dụng tƣơng tác 3D OpenGL tiêu chuẩn kỹ thuật đồ họa có chức tiêu chuẩn hóa giao diện lập trình ứng dụng đồ họa chiều [33] Thƣ viện OpenGL chứa hàm đồ họa dùng để xây dựng đối tƣợng phức tạp từ thành phần hình học nhƣ điểm, đoạn thẳng, đa giác, ảnh, , hàm xếp đối tƣợng 3D chọn điểm thuận lợi để quan sát, hàm đồ họa tính tốn màu sắc đối tƣợng, hàm biến đổi mơ hình tốn học đối tƣợng thông tin màu sắc thành pixel hình[34] Nhƣng thƣ viện lại khơng hỗ trợ số hàm nhập xuất hay thao tác window, khơng có sẵn hàm để xây dựng mơ hình đối tƣợng mà ngƣời lập trình phải tự xây dựng từ thành phần hình học (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 48 Do đó, luận văn có sử dụng thêm số thƣ viện đồ họa hỗ trợ khác nhƣ GLUT, GLEW C++ ngơn ngữ lập trình hƣớng đối tƣợng mạnh linh hoạt C++ đƣợc sử dụng để phát triển ứng dụng bậc cao chƣơng trình bậc thấp hoạt động tốt phần cứng Ngôn ngữ C++ hay đƣợc sử dụng dự án lập trình đồ họa, xử lý văn bản, bảng tính, v.v.C++ có sẵn nhiều trình biên dịch, thƣ viện đƣợc viết sẵn, đồng thời ngƣời lập trình tự tạo thêm hàm thơng dụng vào thƣ viện để tái sử dụng sau Môi trƣờng sử dụng cho ngôn ngữ C++ Microsoft Visual C++ Đây mơi trƣờng phát triển tích hợp có cơng cụ cho phát triển gỡ lỗi mã nguồn C++ trợ giúp cho lập trình viên việc xây dựng phát triển phần mềm Ngoài ra, Microsoft Visual C++ cịn bao gồm hệ thống quản lý phiên bản, công cụ nhằm giúp cho việc đơn giản hóa cơng việc xây dựng giao diện ngƣời dùng đồ họa Microsoft Visual C++ môi trƣờng phát triển đồ họa mạnh Với lợi ƣu điểm có đƣợc C++ thƣ viện OpenGL nên luận văn lựa chọn ngơn ngữ lập trình C++ kết hợp với thƣ viện OpenGl để lập trình điều khiển q trình hoạt hóa khn mặt 3D 3.2.2 Các bƣớc triển khai cụ thể Bƣớc 1: Xây dựng mô hình khn mặt 3D - Luận văn sử dụng phần mềm Autodesk Maya 2013 để xây dựng mơ hình khn mặt đầu vào cho chƣơng trình thực nghiệm trạng thái tự nhiên Hình 3.1 Mơ hình khn mặt 3D xây dựng Maya (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 49 - Sau dựa vào mơ hình ban đầu này, luận văn tiến hành xây dựng mơ hình trạng thái khn mặt 3D dựa vào số đặc trƣng cho trạng thái biểu cảm nhƣ đƣợc mô tả chƣơng a b c d e f Hình 3.2 Các trạng thái biểu cảm khuôn mặt a sợ hãi, b trạng thái vui vẻ, c buồn rầu, d giận giữ, e Ngạc nhiên, f căm ghét - Để thuận lợi cho trình xây dựng chƣơng trình thực nghiệm q trình hoạt hóa dựa vào kỹ thuật nội suy, tơi chuyển mơ hình khn mặt 3D từ lƣới tứ giác xây dựng thành lƣới tam giác Hình 3.3 Mơ hình khn mặt 3D dạng lưới - Lƣu lại mơ hình trạng thái khn mặt 3D dƣới dạng file Obj Bƣớc 2: Load liệu vào chƣơng trình thực nghiệm (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 50 Dữ liệu đƣợc đƣa vào chƣơng trình thực nghiệm dƣới dạng file mơ hình obj (dạng lƣu trữ mơ hình 3D).Sau đƣợc lƣu trữ dƣới dạng mảng đỉnh với tọa độ x, y, z đỉnh thông tin texture Hàm LoadOBJ() chƣơng trình nguồn đƣợc sử dụng để đƣa liệu vào chƣơng trình thực nghiệm Bƣớc 3: Tính tốn mơ hình khn mặt trung gian dựa vào kỹ thuật nội suy tuyến tính - Các mơ hình khn mặt trung gian đƣợc tạo cách tính tốn giá trị vị trí đỉnh mơ hình Vị trí đỉnh mơ hình khn mặt trung gian đƣợc tính tốn dựa vào cơng thức (2.5) nhƣ sau: GLvoidCOGLView::morphModel(t_Bone *curBone) { int loop,pointloop; float *dest,*src1,*src2,ratio; if (curBone->visualCnt > m_curVisual &&curBone->visuals[0].vertexData != NULL) { src1 = curBone->visuals[0].vertexData; // luu tru mo hinh ban dau src2 = curBone->visuals[1].vertexData; // mo hinh dich dest = curBone->visuals[2].vertexData;// mo hinh trung gian ratio = m_Slider->GetSetting(); // tham so noi suy for (loop = 0; loop visuals[0].triCnt * 3; loop++) { for (pointloop = 0; pointloop visuals[0].vSize; pointloop++) { dest[(loop * curBone->visuals[0].vSize) + pointloop] = LERP(src1[(loop * curBone->visuals[0].vSize) + pointloop], src2[(loop * curBone->visuals[0].vSize) + pointloop],ratio); } } } } Bƣớc 4: Hiển thị mơ hình khn mặt trung gian 3.3 Kết thực nghiệm Khi chạy chƣơng trình thực nghiệm xuất với giao diện nhƣ sau: (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 51 Hình 3.4 Mơ hình khuôn mặt 3D trạng thái ban đầu Khi chạy chƣơng trình, mơ hình khn mặt 3D đƣợc nạp vào chƣơng trình trạng thái bình thƣờng khn mặt sẵn sàng cho q trình hoạt hóa Chúng ta sử dụng chuột điều chỉnh để quan sát mơ hình Chúng ta bắt đầu q trình hoạt hóa cách lựa chọn trạng thái biểu cảm cần hoạt hóa menu Expression kéo trƣợt phía cuối hình để bắt đầu q trình hoạt hóa Một số trạng thái biểu cảm q trình hoạt hóa: a b c d e f (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 52 g Hình 3.5 Các trạng thái biểu cảm khuôn mặt a Trạng thái tự nhiên, b trạng thái vui vẻ, c buồn rầu, d giận giữ, e Ngạc nhiên, f căm ghét, g sợ hãi Hình 3.6 Q trình hoạt hóa từ trạng thái khuôn mặt tự nhiên sang trạng thái vui vẻ (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 53 Hình 3.7 Hoạt hóa từ trạng thái vui vẻ sang trạng thái tức giận Để thoát khỏi ứng dụng chọn chức Exit từ menu File cửa sổ chƣơng trình (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 54 KẾT LUẬN Với nội dung tìm hiểu, nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn lý thuyết thực nghiệm, luận văn đặt đƣợc kết nhƣ sau: - Tìm hiểu khái quát đối tƣợng 3D, mơ hình 3D cách xây dựng mơ hình 3D - Tìm hiểu khái qt cách thức thể số trạng thái biểu cảm khuôn mặt thực tế, cách thức mô hình hóa khn mặt 3D số kỹ thuật sử dụng để hoạt hóa trạng thái khn mặt 3D - Hệ thống đƣợc kỹ thuật nội suy sử dụng biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D nhƣ nội suy tuyến tính, kỹ thuật nội suy song tuyến tính, kỹ thuật nội suy dựa vào hàm sở bán kính, nhận xét phù hợp kỹ thuật - Cài đặt thử nghiệm chƣơng trình biểu diễn trạng thái biểu cảm khuôn mặt 3D thực ảo dựa vào kỹ thuật nội suy Hƣớng mở rộng nghiên cứu tƣơng lai: Khuôn mặt ngƣời ngày đƣợc nghiên cứu cách chuyên sâu để xác định ảnh hƣởng lên nhận thức sức khỏe sắc đẹp, tình cảm, tuổi hình dạng ngƣời Biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D có nhiều ứng dụng thực tế Luận văn hồn thành cài đặt tốn biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D dựa vào kỹ thuật nội suy Tuy nhiên để biểu diễn, hoạt hóa khn mặt cách xác, thực tếcịn nhiều vấn đề cần giải nhƣ vấn đề màu da, kết cấu da, ảnh hƣởng vùng khuôn mặt khác q trình hoạt hóa,.v.v.Đây hƣớng nghiên cứu mở rộng biểu diễn trạng thái khuôn mặt 3D tƣơng lai (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Ái Việt, Đỗ Năng Toàn, Trịnh Xuân Đàn, Phạm Bá Mấy, Hồ Xn Nhàn (2013), “Mơ hình ba chiều xây dựng mơ hình phận thể ảo”, Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 411, năm 2013 [2] Phạm Việt Bình, Đỗ Năng Tồn (2008), Xử lý ảnh, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Đặng Quang Á, “Tiếp cận dựa hàm RBF tới tốn khơi phục mặt người từ hộp sọ”, Hội thảo quốc gia “Ứng dụng CNTT truyền thông hoạt động đào tạo, nghiên cứu khoa học quản lý điều hành trƣờng đại học”, Thái nguyên, 7-8/12/2007 [4] Nguyễn Thị Nguyệt, Nội suy ảnh số ứng dụng, Luận văn thạc sĩ, Khoa công nghệ thông tin, Đại học Thái Nguyên, Tr(36-42) Tiếng Anh [5] Mattos, A.B., Mena-Chalco, J.P., Cesar, R., &Velho, L (2010) 3D linear facial animation based on real data In Proceedings of the 23rd SIBGRAPI conference on graphics, patterns and images (pp 271-278) [6] M H Alkawaz, Dzulkifli Mohamad, A H Basori, T Saba (2015), Blend shape interpolation and FACS for realistic avanta In Springer [7] Shaver, Phillip, et al (1987), “Emotion knowledge: further exploration of aprototype approach”, Journal of personality and social psychology, Vol 52, No6, pp 10611086 [8] K Arai, T Kurihara, K Anjyo, Bilinear Interpolation for Facial Expression and Metamorphosis inReal-Time Animation, The Visual Computer, 1996 vol 12 pp 105–116 [9] The Duy Bui (2004), “Creating emotions and facial expressions for Agents”, the Thesis [10] Pighin, F., & Lewis, J (2006) Performance – driven facial animation In ACM SIGGRAPH (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 56 [11] Zhang, Q., Liu, Z., Quo, G., Terzopoulos, D., et al (2006) Geometry – driven photorealistic facial expression synthesis IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphic, 12(1), 48-60 [12] Blinn, J.F.(1978) Simulation of wrinkled surfaces, In ACM SIGGRAPH computer graphics (pp 286-292) New York: ACM Press [13] Boissieux, L., Kiss, G., Thalmann, N M., & Kalra, P.(2000) Simulation of skin aging and wrinkles with cosmetrics insight In Proceedings of the eurographic workshop on computer animation and simulation (pp 15-27) Berlin: Springer [14] Hardy RL, “Multiquadric equations of topograpy and other irregular surfaces”, J Geophy Res 76:1905–1915, 1971 [15] Mairhuber JC, “On Haar’s theorem concerning Chebyshev approximation problems having unique solutions”, Proc Amer Math Soc 7(4):609–615, 1956 [16] Bochner S, “Monotine Functionen Stieltjes Integrale und Harmonische Analyse”, Ann Math 108:378–410, 1933 [17] Schoenberg IJ (1938), “Metric spaces and completely monotone functions”, Ann Math 39:811–841 [18] Micchelli CA, “Interpolation of scattered data: Distance matrices and conditionally positive definite functions”, Constr Approx 2:11–22, 1986 [19] Powell MJD, “The theory of radial basis function approximation”, In: Light W(ed) Advances in Numerical Analysis, Vol II: Wavelets, Subdivision Algorithms and Radial Functions, Oxford University Press, Oxford, UK, pp 105–210, 1992 [20] Madych WR, Nelson SA, “Bounds on multivariate polynomials and exponential error estimates for multiquadric interpolation”, J Approx Theory 70:94–114, 1992 [21] Yoon J, “Spectral approximation orders of radial basis function interpolation on the Sobolev space”, SIAM J Math Anal 33(4):946–958, 2001 (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01 (LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01(LUAN.van.THAC.si).bieu.dien.trang.thai.khuon.mat.3d.dua.vao.ky.thuat.noi.suy.luan.van.ths.may.tinh.60.48.01