Nghiên cứu một số kỹ thuật biểu diễn biểu cảm khuôn mặt theo trạng thái tâm lý (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN MINH CHÂU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KỸ THUẬT BIỂU DIỄN BIỂU CẢM KHUÔN MẶT THEO TRẠNG THÁI TÂM LÝ MÃ SỐ: 60.48.15 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ NĂNG TOÀN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………………… Chương Khái quát thực ảo hoạt hố khn mặt……….… 1.1 Công nghệ thực ảo ứng dụng…………………………… 1.1.1 Công nghệ thực ảo……………………………………… 1.1.2 Các ứng dụng thực ảo……………………… 1.2 Các vấn đề liên quan đến thực ảo hoạt hố khn mặt… 1.2.1 Mơ hình hố khn mặt……………………………….…… 1.2.2 Hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý…………….…… 1.3 Ngơn ngữ lập trình đồ hoạ Java 3D………………………… … 1.3.1 Tổng quan Java 3D……………………………………… 1.3.2 Tạo hoạt ảnh đối tượng Java 3D………………… Chương Các kỹ thuật hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý… 2.1 Tâm lý học……………………………………………………… 2.1.1 Trạng thái, cảm xúc………………………………………… 2.1.2 Các trạng thái tâm lý bản………………………….…… 2.2 Hoạt hố khn mặt theo hệ thống điểm điều khiển…………… 2.2.1 Ngun tắc mơ hình hố biểu diễn……………………… 2.2.2 Các cơng cụ mơ hình hố khn mặt điểm điều khiển 2.2.3 Phân tích ưu điểm mơ hình hố khn mặt theo hệ thống điểm điều khiển cơng nghệ 3D Morphing……………… 2.3 Hoạt hóa khuôn mặt dựa vào kỹ thuật Morphing……………… 2.3.1 Morphing gì?………………………………………….… 2.3.2 Cơng nghệ 2D Morphing…………………………………… 2.3.3 Cơng nghệ 3D Morphing…………………………………… 2.3.4 Ứng dụng 3D Morphing hoạt ảnh khuôn mặt chiều Chương Chương trình thử nghiệm…………………………… …… 3.1 Cài đặt chạy chương trình Java 3D…………………… …… 3.2 Giới thiệu phần mềm Demo……………………………….…… KẾT LUẬN…………………………………………………………… KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO………… … Trang 4 11 11 12 12 13 13 13 14 15 15 16 16 16 16 17 17 18 18 18 21 22 Mở đầu Sự phát triển phần cứng máy tính thiết bị liên quan mở đường cho phát triển công nghệ thông tin Những tiến dài công nghệ thông tin năm gần phải kể đến Thực ảo Trong thực ảo có hai khâu quan trọng, mơ hình hóa điều khiển Mơ hình hóa việc tạo mơ hình 3D đối tượng máy tính, điều khiển nhằm thể tính động đối tượng khơng gian ảo máy tính Trong điều khiển đối tượng, hoạt ảnh khuôn mặt lĩnh vực mẻ khoa học ứng dụng công nghệ thơng tin nước ta, lĩnh vực quan tâm ứng dụng vào đời sống đời sống giải trí Trong đó, việc mô hay biểu diễn khuôn mặt theo trạng thái tâm lý (Illustrate 3D face according to Psychological State) nhánh quan trọng lĩnh vực hoạt ảnh khn mặt Mơ hình hố biểu diễn khn 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 công nghệ quảng cáo phim hoạt hình Tuy nhiên, nay, Việt Nam, vấn đề mẻ Xuất phát hồn cảnh đó, luận văn lựa chọn đề tài "Nghiên cứu số kỹ thuật biểu diễn biểu cảm khuôn mặt theo trạng thái tâm lý" 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 Cấu trúc luận văn bao gồm ba chương phụ lục, sau tìm hiểu thực ảo, mơ hình hố hoạt ảnh khn mặt (gọi tắt hoạt hố khn mặt) với việc tìm hiểu ngơn ngữ lập trình đồ hoạ Java 3D ([Chương 1]) Với kiến thức ([Chương 1]) bắt đầu tìm hiểu trạng thái tâm lý người tiếp đến thảo luận phương pháp hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý giới thiệu chi tiết cách thức hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý phương pháp điểm điều khiển ([Chương 2]), 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 3D NetBean 6.9.1 ([Chương 3]), phần kết luận đưa khía cạnh mà luận văn đạt hạn chế luận văn, sau hướng phát triển luận văn Đi kèm với luận văn phụ lục morphing với Java 3D giới thiệu lớp Alpha, Interpolator, Morph Java 3D 4 Chương Khái qt thực ảo hoạt hố khn mặt Trước vào nội dung luận văn, tìm hiểu đơi nét cơng nghệ thực ảo nhánh mơ hình hoá hoạt ảnh, đề cập tới việc mơ hình hố hoạt ảnh 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 Công nghệ thực ảo ứng dụng 1.1.1 Công nghệ thực ảo Thực ảo (Virtual Reality, viết tắt VR) - có tài liệu gọi thực tế ảo hệ thống mơ đồ họa máy tính sử dụng để tạo giới "như thật" Hơn nữa, giới "nhân tạo" không tĩnh tại, mà lại phản ứng, thay đổi theo ý muốn (tín hiệu vào) người sử dụng (nhờ hành động, lời nói, ) Điều xác định đặc tính VR, tương tác thời gian thực (real-time interactivity) Thời gian thực 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 mơ 1.1.1.1 Thực ảo gì? VR- 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 5 1.1.1.2 Các đặc tính VR Như vậy, theo VR có hai đặc tính “tương tác” “đắm chìm”, hai "I" (Interactive, Immersion) mà nhiều người biết Tuy nhiên VR cịn cần có đặc tính thứ mà người để ý tới VR 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 VR thiết kế, điều phụ thuộc nhiều vào khả tưởng tượng người, đặc tính "I" (Imagination) thứ VR Do coi VR tổng hợp yếu tố: tương tác- đắm chìm- tưởng tượng (3 I tiếng Anh: InteractiveImmersion- Imagination) 1.1.1.3 Các thành phần VR Theo nhà phân tích nghiên cứu, VR bao gồm thành phần: HW (HardWare), SW (SoftWare), Các ứng dụng, Người dùng mạng liên kết 1.1.2 Các ứng dụng thực ảo Tại nước phát triển, nhận thấy VR ứng dụng lĩnh vực: Khoa học kỹ thuật, kiến trúc, quân sự, giải trí, đáp ứng nhu cầu: Nghiên cứuGiáo dục- Thương mại Y học lĩnh vực ứng dụng truyền thống VR Bên cạnh VR ứng dụng giáo dục, nghệ thuật, giải trí Trong lĩnh vực quân sự, VR ứng dụng nhiều nước phát triển 1.1.2.1 Trong khoa học công nghệ Với đặc tính VR, mơi trường ảo điều kiện tốt cho việc nghiên cứu thử nghiệm lý thuyết khoa học mà việc thực thí nghiệm giới thực khó khăn địi hỏi chi phí lớn Bằng VR nhà nghiên cứu tạo bối cảnh tương lai hay nhìn lại khứ theo nghĩa thực, từ đưa giả thuyết tương lai hay giải thích kiện khứ cách thuyết phục 1.1.2.2 Trong giáo dục đào tạo Trong giáo dục, việc dạy học sau dần chuyển sang kỹ phát triển tinh thần tư Trẻ thơ tiếp xúc với giới tự nhiên từ sớm chúng cần hình thành ý tưởng, lý giải nhu cầu tìm hiểu giới tự nhiên Bằng hệ thống VR mơ lại giới thực trí tái lại giới lịch sử mà thực tự nhiên khơng thấy, nhờ việc hình thành tư biện chứng giới tự nhiên trẻ thơ trở lên dễ dàng 1.1.2.3 Trong huấn luyện quân Trong quân huấn luyện quân người ta tạo môi trường huấn luyện ảo, thiết lập hệ thống chiến trận chiến trường cho người huấn luyện tương tác với môi trường ảo với cảm giác thực tiến hành thao tác huấn luyện nguy hiểm, việc tập luyện quân môi trường ảo với VR diễn thực điều cần thiết hữu ích cho nhà huy cá nhân tham gia trực tiếp chiến đấu, người ta phát sai lầm định hay hành động chiến đấu mà chiến đấu thực hội làm lại 7 1.1.2.4 Trong cơng nghiệp Trong cơng nghiệp với hệ thống VR người ta chế tạo máy vận hành chúng môi trường ảo Những huấn luyện động để chứng minh tính đắn hay đưa sửa đổi phù hợp chế tạo máy, chuẩn xác hiệu cỗ máy với công nghiệp quân kiểm nghiên môi trường ảo trước sử dụng thực tế 1.1.2.5 Trong y học Nhờ công nghệ thực ảo nhiều nghiên cứu cấu trúc loại phân tử AND biến thể thể sống có bước tiến vượt bậc Những mô khuôn mặt, hàm răng, lưới da,… giúp cho việc giải phẫu hay phẫu thuật định hình trước, người ta tạo mơ hình giải phẫu ảo thực thao tác 1.1.2.6 Trong việc tái tạo lịch sử Chúng ta mơ phỏng, tái tạo lại chiến tranh, triều đại lịch sử thông qua hệ thống VR cách sinh động, tái tạo di tích lịch sử cách chân thực 1.2 Các vấn đề liên quan đến thực ảo hoạt hố khn mặt Như trình bày phần mở đầu luận văn, nói tới thực ảo ta đề cập tới nhiều vấn đề lĩnh vực liên quan, việc mơ ba chiều cơng nghệ thực ảo đóng vai trị định tính tập trung hứng thú tính thực ứng dụng Việc mơ hình hố tạo hoạt ảnh cho đối tượng nhánh quan trọng công nghệ Xây dựng lên mơ thực địi hỏi có phân tích tỉ mỉ, xác đồng thời mô phải biểu diễn đồ hoạ máy tính ba chiều cách trực quan sinh động Phần luận văn khảo sát sơ q trình mơ hình hố hoạt ảnh đối tượng mà cụ thể tìm hiểu mơ hình hố hoạt ảnh khuôn mặt 3D theo trạng thái tâm lý 1.2.1 Mô hình hố khn mặt Mục đích mơ hình hố khn mặt tạo mơ hình đầu bao gồm hộp sọ đường cong để phản ánh trạng thái khác đầu người Ứng với trạng thái mô hình khác nhau, có số điểm khn mặt định hình dạng cấu trúc mơ hình 1.2.1.1 Mơ hình hố khn mặt theo tham số (Parametric face models) Trong lược đồ mơ hình hóa khn mặt theo tham số, mơ hình khn mặt tổng quát theo nội dung hình ảnh theo màu vùng khuôn mặt hay theo dãy hình ảnh khn mặt Các tham số cần thiết để mơ khn mặt tổng qt rút trích từ hình ảnh cách tự động thủ cơng 1.2.1.2 Mơ hình dựa vật lý học (Physics-based models) Cách tiếp cận mơ hình hóa hình dạng mặt cách mơ hình hóa thuộc tính hành động mơ mặt Các phương pháp sử dụng ngun tắc vật lý sức mạnh tính tốn để giả lập thực tế xử lý vật lý phức tạp mà khó khăn khơng thể mơ hình hóa dùng kỹ thuật hình học 1.2.1.3 Mơ hình mặt theo thống kê (Statistical face models) Khả tưởng tượng người để lĩnh hội cảnh vật từ hình ảnh 3D cho tri thức trực quan tiền định giới 3D Quá trình nhận thức tích hợp thơng tin từ hình ảnh 2D tri thức tiền định lưu trữ não để thuận tiện cho trình hiểu biết Đây chứng minh cho phát triển mơ hình thống kê để biểu diễn lớp đối tượng khuôn mặt 1.2.2 Hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý Hoạt hố khuôn mặt theo trạng thái tâm lý nhánh hoạt hố khn mặt, mục đích biểu diễn chuyển động mặt ứng với thay đổi trạng thái tâm lý người 1.2.2.1 Phương pháp nội suy Các kỹ thuật nội suy đưa cách tiếp cận theo trực giác để hoạt ảnh mặt Tiêu biểu, hàm nội suy mô tả cử động mềm dẻo hai khung hình (frame) vị trí biên, theo khoảng thời gian thông thường 1.2.2.2 Phương pháp tham số hoá 10 Kỹ thuật tham số hoá để hoạt ảnh mặt khắc phục hạn chế phép nội suy đơn giản Các phép tham số hố lý tưởng biểu diễn khuôn mặt nét mặt việc kết hợp giá trị tham số độc lập Khác với kỹ thuật nội suy, kỹ thuật tham số cho phép điều khiển tường minh với chi phí tính toán tương đối thấp 1.2.2.3 Các kỹ thuật dựa giả Kỹ thuật hoạt ảnh dựa thực giả lập hành động cách sử dụng phép tốn biến đổi hình học mà không cần giả lập hành động mô da mặt 1.2.2.4 Kỹ thuật 2D 3D morphing Morphing1 gây tác động biến đổi hai ảnh hay mơ hình Một phép morphing ảnh 2D bao gồm phép dịch chuyển (warp) các điểm tương ứng ảnh đích phép làm mờ chồng chéo2(cross disolve) đồng Cụ thể, điểm tương ứng lựa chọn thủ công để phù hợp với yêu cầu ứng dụng Phép morphing ảnh có tương quan sinh hoạt ảnh thực tế 1.2.2.5 Hệ mã hoá hành động mặt (Facial Action Coding System) morph, bắt nguồn từ từ Tiếng Anh metamorphosis, trình biến đổi từ từ hình dáng đối tượng Trong phép làm mờ chồng, hình bị làm mờ đi, hình tơ đậm thêm 11 Hệ mã hố hành động khuôn mặt (FACS) mô tả cử động mặt hàm/lưỡi dẫn xuất từ việc phân tích hình thái giải phẫu học mặt FACS bao gồm 44 đơn vị hành động (AU) Sự kết hợp AU tạo biểu mặt khác 1.2.2.6 Hoạt ảnh với chuẩn MPEG-4 Do gia tăng ứng dụng lĩnh vực hoạt ảnh, việc hoạt ảnh mặt đưa vào chuẩn MPEG-4 [12], chuẩn nén đa phương tiện dựa đối tượng MPEG3 phát triển Trong chuẩn MPEG-4, hình dạng, kết cấu biểu mặt điều khiển tham số định nghĩa khuôn mặt (FDP4) tham số hoạt ảnh khuôn mặt (FAP5) Các FDP chứa đựng thông tin để tạo cấu trúc hình học cho khn mặt 3D, cịn FAP mã hố tham số cử động cho điểm đặc trưng mặt theo thời gian 1.3 Ngơn ngữ lập trình đồ hoạ Java 3D 1.3.1 Tổng quan Java 3D Java 3D mở rộng Java để hiển thị không gian đồ hoạ chiều, mở rộng tảng Java nên ứng dụng viết Java 3D chạy nhiều kiểu máy tính khác chạy môi trường internet Những thư viện lớp Java 3D cung cấp giao diện đơn Moving Picture Experts Group Facial Definition Parameter Facial Animation Parameter 12 giản thư viện đồ hoạ khác đủ để xây dựng những ứng dụng trò chơi hoạt ảnh 3D 1.3.2 Tạo hoạt ảnh đối tượng Java 3D Mỗi cảnh hoạt ảnh java 3D gồm cử động phù hợp đối tượng thời điểm ta gọi nút (node) xếp theo cấu trúc cây, người sử dụng tạo cảnh nhỏ cảnh hoạt ảnh gắn chúng vào hệ thống ảo Chương Các kỹ thuật hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý Đây chương quan trọng luận văn, chương tìm hiểu phân tích số khía cạnh liên quan tới trạng thái tâm lý người Một đặc tính đặc trưng người tâm lý, người có trạng thái biểu cảm cảm xúc định tự nhiên.Tiếp đến tìm hiểu, nghiên cứu phân tích nguyên tắc sở việc hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý nói chung phương pháp hoạt hoá theo điểm điều khiển Morphing nói riêng Có nhiều phương pháp hoạt hố khn mặt khác chúng có ưu điểm hạn chế trình trình bày chương Theo từ mơ hình ban đầu ta thực hoạt hố để đưa q trình biến đổi tiến tới mơ hình đích cụ thể biến đổi theo hướng ngưỡng cụ thể Trong phương pháp người ta hướng tới tính thực q trình hoạt hố 13 2.1 Tâm lý học Hiện tâm lý học ngành khoa học nghiên cứu hành vi, tinh thần tư tưởng người (cụ thể cảm xúc, ý chí hành động) Tâm lý học tâm đến ảnh hưởng hoạt động thể chất, trạng thái tâm lý yếu tố bên lên hành vi tinh thần người 2.1.1 Trạng thái, cảm xúc Trạng thái thể đối tượng thời gian định đó, người ta dùng khía niệm trạng thái để mơ tả tính chất, hình dáng định thời điểm định, thời gian lưu lại tính chất hình dáng ngắn, dài tuỳ theo mức độ ảnh hưởng làm thay đổi yếu tố tác động 2.1.2 Các trạng thái tâm lý Tâm trạng hay trạng thái tâm lý dạng cảm xúc có cường độ vừa phải tương đối yếu, tồn khoảng thời gian tương đối lâu dài 2.1.2.1 Trạng thái cân Trong sống tâm lý, ln mong muốn trạng thái tâm lý cân Khi trạng thái tâm lý cân người đạt ổn định thể xác, sức khoẻ tinh thần 2.1.2.2 Vui vẻ Vui vẻ trạng thái tâm lý tích cực, thích thú gặp việc hợp nguyện vọng điều làm hài lịng 14 mong đợi, trạng thái tâm lý vui vẻ người ta thường có suy nghĩ tính tốn thống bình thường, dễ chấp nhận với yêu cầu hay đề nghị người khác 2.1.2.3 Buồn dầu Buồn thường coi trạng thái đối lập trạng thái vui vẻ, trạng thái tiêu cực, khơng thích thú người gặp trạng thái đau thương có điều khơng ý 2.1.2.4 Ngạc nhiên Ngạc nhiên tâm trạng bất ngờ, cảm thấy hồn tồn lạ mình, lúc có việc, vật xảy đến với thân hay với môi trường xung quanh mà khơng chủ thể nghĩ đến hay dự đoán tới 2.1.2.5 Cáu giận Cáu giận tâm trạng tâm lý phấn khích, sẵn sàn có phản ứng mạnh mẽ lời nói hay hành động thiếu suy nghĩ 2.1.2.6 Phẫn nộ Là trạng thái tâm lý phấn khích, chủ thể gặp vấn đề, việc bất thường có hại tới nên q căm phẫn, uất ức tới mức có hành động hay phản ứng mạnh mẽ với đối phương 2.2 Hoạt hoá khuôn mặt theo hệ thống điểm điều khiển 15 Trong hệ thống phương pháp hoạt hố khn mặt, người ta sử dụng lý thuyết khác để biểu diễn biến đổi khuôn mặt theo cách thức Sau tìm hiểu phương pháp hoạt hố khn mặt theo hệ thống điểm điều khiển 2.2.1 Ngun tắc mơ hình hố biểu diễn Phương pháp mơ hình hố tạo hoạt ảnh khuôn mặt hệ thống điểm điều khiển phương pháp phát triển hoạt hố khn mặt theo hệ thống điểm mơ hình mặt người véc tơ biến đổi điểm điều khiển nằm liên quan từ sinh biến đổi khn mặt phù hợp Có tám dạng chuẩn mơ hình mặt giới thiệu phương pháp đề nghị cách để tiếp cận việc mơ hình hố hoạt ảnh khn mặt dễ dàng, nhanh chóng dựa hình ảnh chụp nghiêng tạo nên mặt cắt theo phương khác Chúng ta tạo mơ hình nhiều cách, phương pháp mơ hình hố hệ thống điểm điều khiển người ta biểu diễn khuôn mặt 3D theo hệ thống mắt lưới 2.2.2 Các cơng cụ mơ hình hố khn mặt điểm điều khiển Mơ hình hố khn mặt 3D điểm điều khiển tạo hệ ngôn ngữ phần mềm cụ thể Chúng ta sử dụng dạng ngơn ngữ mơ hình liệu để tạo lập file mơ hình làm sở liệu cho phần mềm 16 hay dạng ngôn ngữ lập trình đồ hoạ, ví dụ VRML tạo file (*.wrl), 3dsmax tạo file (*.3ds),… Chúng ta tìm thấy nhiều cơng cụ mơ hình hố khn mặt 3D địa http://www.billbuxton.com/3Dlandscape.html 2.2.3 Phân tích ưu điểm mơ hình hố khn mặt theo hệ thống điểm điều khiển công nghệ 3D Morphing Việc tạo hoạt hoạ mơ hình khn mặt 3D định việc hiển thị mơ hình khung cách thủ cơng chương trình làm phim hoạt hoạ Mỗi mơ hình khn mặt bao gồm vơ số mắt lưới có chứa điểm, góc cạnh cố định Mỗi khuôn mặt bao gồm cấu trúc 3D có tập hợp điểm cố định với hệ thống toạ độ chiều liên kết x, y, z Điều có nghĩa sử dụng hàm biến đổi với ba biến để biến đổi điều khiển hệ thống điểm mơ hình 2.3 Hoạt hóa khn mặt dựa vào kỹ thuật Morphing 2.3.1 Morphing gì? Morphing kỹ thuật nội suy sử dụng để tạo loạt đối tượng trung gian biến thiên liên tục từ hai đối tượng để tạo nên chuyển tiếp mềm mại từ đối tượng nguồn sang đối tượng đích 2.3.2 Cơng nghệ 2D Morphing Trong khơng gian hai chiều, ứng với chế độ đồ hoạ 2D hình vẽ thể tập hợp điểm mặt phẳng, 17 vị trí hệ thống điểm quy định khác biệt hai hình ảnh 2D Morphing công nghệ sử dụng ánh xạ biến đổi hai ảnh : ảnh nguồn ảnh đích, việc ánh xạ thực nhiếu cách tuỳ theo cách số hoá ảnh chiều 2.3.3 Công nghệ 3D Morphing 3D Morphing phát triển ý tưởng 2D Morphing nhu cầu phát triển đồ hoạ máy tính kể phần cứng phần mềm ngày lớn Những mô hình tạo lập nhiều phương pháp, ứng với mơ hình thể trạng thái đối tượng Nhìn chung mơ hình tạo lập từ hệ thống điểm không gian chiều, nhiệm vụ trình Morphing sử dụng cách biến đổi đến chuyển từ mơ hình ban đầu tới mơ hình đích, q trình biến đổi sử dụng mơ hình trung gian làm mịn chuyển động hai mơ hình 2.3.4 Ứng dụng 3D Morphing hoạt ảnh khuôn mặt chiều Quá trình sinh trạng thái thực theo bước sau : ­ Sinh mơ hình trung gian (geometry), cụ thể mơ hình trình bày luận văn lưới đa giác ­ Sinh cấu trúc bề mặt trung gian (textured) ứng với mơ hình trung gian tạo bước 18 ánh xạ với mơ hình để tạo mơ hình mặt hồn chỉnh trạng thái trung gian ­ Hiển thị mơ hình trung gian vào khung nhìn Chương Chương trình thử nghiệm 3.1 Cài đặt chạy chương trình Java 3D Chúng ta download phần mềm phát triển Java 3D hãng Sun MicroSystems địa : http://java.sun.com/ tìm thấy phiên Sun tìm thấy địa khác : http://java.sun.com/j2se/ http://java.sun.com/products/java-media/3D/ 3.2 Giới thiệu phần mềm Demo Phần luận văn giới thiệu phần mềm Demo sử dụng java 3D để xây dựng, nội dung phần mềm mơ tả biểu diễn q trình hoạt ảnh khuôn mặt 3D theo trạng thái tâm lý cho trước 3.2.1 Cơ sở xây dựng chương trình Trong chương trình sử dụng lớp có sẵn java 3D để thực Morphing mô hình mặt 3D Cơ sở liệu phần mềm mơ hình mặt 3D 3.2.2 Giới thiệu ngơn ngữ mơ hình hóa thực ảo VRML VRML (Virtual Reality Modeling Language) chuẩn để mô tả đối tượng hình ảnh cảnh vật 3D World Wide Web 19 3.2.3 Giới thiệu giao diện chương trình chức Chương trình sử dụng cơng cụ phát triển NetBean để xây dựng với giao diện đơn giản, mang tính chất minh hoạ cho việc biểu diễn thay đổi trạng thái tâm lý xuất phát từ trạng thái bình thường (trạng thái cân bằng) 3.2.3.1 Cửa sổ ban đầu Hình 3-1: Cửa sổ ban đầu phần mềm biểu diễn khuôn mặt 3D theo trạng thái tâm lý 20 Hình 3-2 : Cửa sổ đích khn mặt 3D biểu diễn dạng lưới 3.2.3.2 Cửa sổ thể chức bao phủ khuôn mặt Hình 3-3 : Cửa sổ đích khn mặt 3D bao phủ 21 3.2.3.3 Cửa sổ thể trình Morphing để sinh hoạt ảnh Khi chọn trạng thái tâm lý (bằng chọn nút phần cảm xúc) thấy biểu diễn sinh hoạt ảnh trình thực Morphing : Hình 3-4 : Cửa sổ đích thể q trình Morphing KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu giới thiệu tổng quan công nghệ thực ảo ngành khoa học : Mơ hình hố, hoạt ảnh khn mặt 3D Trong chương trình bày cách thức hoạt hố khn mặt theo hệ thống điểm điều khiển sử dụng công nghệ Morphing với hoạt hố khn mặt Đồng thời vận dụng lớp có sẵn mơi trường phát triển java 22 3D với ngơn ngữ VRML để tạo lập mơ hình xây dựng phần mềm Demo, phần mềm minh hoạ q trình Morphing mơ hình khn mặt biểu diến biểu cảm khuôn mặt theo hệ trạng thái tâm lý KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Trong thới gian tới, với java 3D phát triển nhúng ứng dụng hoạt hố khn mặt Web Hơn tìm hiểu lý thuyết giải phẫu mặt người mối liên hệ trạng thái tâm lý, phát triển chương trình để có biểu diễn chuẩn xác hơn, chân thực tạo tiền đề cho ứng dụng công nghệ Game quảng cáo  ... tài "Nghiên cứu số kỹ thuật biểu diễn biểu cảm khuôn mặt theo trạng thái tâm lý" nhằm nghiên cứu số kỹ thuật điều khiển khuôn mặt áp dụng vào việc biểu diễn khuôn mặt theo trạng thái tâm lý việc... thống kê để biểu diễn lớp đối tượng khuôn mặt 1.2.2 Hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý Hoạt hố khuôn mặt theo trạng thái tâm lý nhánh hoạt hố khn mặt, mục đích biểu diễn chuyển động mặt ứng với... Các kỹ thuật hoạt hố khn mặt theo trạng thái tâm lý? ?? 2.1 Tâm lý học……………………………………………………… 2.1.1 Trạng thái, cảm xúc………………………………………… 2.1.2 Các trạng thái tâm lý bản………………………….…… 2.2 Hoạt hố khn mặt