Noh và Neumann [28] đã đề xuất một phƣơng pháp đƣợc gọi là “nhân bản biểu hiện”, để chuyển hoạt ảnh giữa hai mô hình khuôn mặt. Họ sử dụng lại dữ liệu biến đổi từ một mô hình khuôn mặt đã có để tạo ra hoạt ảnh trên một mô hình khuôn mặt mới. Dữ liệu điều chỉnh có dƣới dạng các vectơ cử động của đỉnh, đây chính là các vectơ di chuyển của các đỉnh trên mô hình khuôn mặt để tạo ra một biểu hiện khuôn mặt.
Mỗi biểu hiện của mô hình khuôn mặt nguồn đƣợc chuyển trực tiếp tới mô hình khuôn mặt mục tiêu nhờ việc sử dụng ba mạng RBF [6] và tiếp theo là một phép chiếu hình trụ. Phép ánh xạ RBF sắp xếp tƣơng đối thẳng hàng các đặc điểm trên khuôn mặt đƣợc lấy ánh xạ, nhƣ là hốc mắt, chóp mũi, khóe môi, đỉnh cằm tới khuôn mặt mục tiêu. Phép chiếu hình trụ của mô hình nguồn đƣợc lấy ánh xạ tới mô hình mục tiêu đảm bảo rằng mọi đỉnh của mô hình đƣợc lấy ánh xạ nằm trên bề mặt mô hình mục tiêu.
Các tham số của ba mạng RBF đƣợc xác định bằng một tập hợp các điểm đánh dấu nguồn và một tập hợp các điểm đánh dấu mục tiêu. Ngƣời sử dụng phải lựa chọn
thủ công những điểm đánh dấu này. Có một số quy tắc hƣớng dẫn giúp tự động tìm ra một số điểm đánh dấu.
Mỗi mạng RBF lấy ánh xạ một điểm 3D tới một giá trị vô hƣớng (scalar). Theo phƣơng pháp này, ba mạng đƣợc dùng để lấy ánh xạ các điểm trên mô hình khuôn mặt nguồn tới các giá trị x, y và z của điểm đó trên mô hình khuôn mặt mục tiêu:
)) , , ( ), , , ( ), , , ( ( ) , , (x y z RBF1 x y z RBF2 x y z RBF3 x y z
Giá trị x, y và z của các điểm đánh dấu nguồn và điểm đánh dấu mục tiêu đƣợc sử dụng làm tập hƣớng đạo cho ba mạng.
Đối với phép chiếu hình trụ, một đƣờng thẳng đứng đi qua trọng tâm của đầu đƣợc thiết lập làm đƣờng trung tâm của phép chiếu. Để chiếu một điểm tới một bề mặt theo hình trụ, thì một tia vuông góc với đƣờng trung tâm phép chiếu phải đi qua đỉnh đó và giao với bề mặt. Giao điểm đầu tiên đƣợc sử dụng làm đỉnh của phép chiếu.
Để nhân bản biểu hiện, ta dùng các hàm RBF để lấy ánh xạ các đỉnh của mô hình khuôn mặt nguồn tới mô hình khuôn mặt mục tiêu, và đƣợc kết quả là một mô hình khuôn mặt đƣợc ánh xạ. Vectơ cử động của các đỉnh trên mô hình khuôn mặt nguồn cũng đƣợc lấy ánh xạ. Kế đó, mỗi đỉnh v của mô hình khuôn mặt mục tiêu đƣợc chiếu lên bề mặt của mô hình khuôn mặt đƣợc ánh xạ theo hình trụ, và ta thu đƣợc một đỉnh 'v . Lƣu ý rằng, bởi bề mặt của mô hình khuôn mặt đƣợc ánh xạ bao gồm các tam giác, nên 'v nằm bên trong một tam giác t nào đó. Ba tọa độ trọng tâm (barycentric coordinates) đƣợc tính để xác định ra vị trí tƣơng đối của 'v theo ba góc của t. Vectơ cử động của v đƣợc xác định bởi tổng trọng số (với các tọa độ trọng tâm là hệ số trọng số) của vectơ cử động của ba góc này. Sau đó, biên độ và hƣớng của vectơ cử động v đƣợc điều chỉnh theo hình dạng cục bộ của mô hình khuôn mặt mục tiêu. Cuối cùng, vectơ cử động của tất cả các đỉnh trên mô hình khuôn mặt mục tiêu đƣợc đƣa vào, cho kết quả biểu hiện khuôn mặt nhƣ mong muốn.
“Nhân bản biểu hiện” cho phép hoạt ảnh (là kết quả của một kỹ thuật tạo hoạt ảnh bất kỳ) có thể đƣợc sao chép sang những mô hình khuôn mặt mới. Tuy nhiên, nó đòi hỏi mỗi biểu hiện khuôn mặt phải đƣợc tạo ra trên mô hình khuôn mặt nguồn trƣớc khi có thể nhân bản nó sang mô hình khuôn mặt mới. Do đó, quá trình nhân bản phải đƣợc tiến hành với mỗi khung hoạt ảnh. Ngoài việc phải tạo từng hoạt ảnh khuôn mặt trên mô hình khuôn mặt nguồn, quá trình nhân bản còn hạn chế hoạt ảnh thời gian thực. Thêm vào đó, “nhân bản biểu hiện” đòi hỏi rất nhiều sự tham gia của con ngƣời vào việc xác định và điều chỉnh tƣơng ứng giữa mô hình khuôn mặt nguồn và mô hình khuôn mặt mục tiêu. Mặc dù ta có thể giảm bớt mức tham gia nhờ một tập hợp các quy tắc hƣớng dẫn việc tự động tìm các điểm tƣơng ứng, nhƣng việc áp dụng các quy tắc này cũng không đơn giản. Một số quy tắc phù hợp với hầu hết mọi mô hình khuôn
mặt. Ví dụ, chóp mũi là đỉnh có giá trị z cao nhất;2 đỉnh đầu là đỉnh có giá trị y cao nhất… Một số quy tắc lại chỉ áp dụng đƣợc cho những mô hình khuôn mặt dễ mô phỏng. Ví dụ, sống mũi là đỉnh có giá trị z địa phƣơng nhỏ nhất khi tìm kiếm dọc theo cánh mũi, lên đến chóp mũi.