Kỹ thuật chuyển động dựa trên mô hình cơ sử dụng cấu trúc giải phẫu mặt để tạo biến dạng cho khuôn mặt. Phương pháp này mô phỏng tác động của các cơ lên sự biến dạng bề mặt của mô hình 3D.
Ekman và Friesen đã nghiên cứu hệ thống mã hóa tác động mặt FACS. Đây là những nghiên cứu sự co của cơ mặt khi có sự tác động. Các tác động của từng cơ riêng lẻ hay của một nhóm cơ được gọi là AU. Nghiên cứu cấu trúc giải phẫu mặt, hệ thống FACS đề ra 58 AU là cơ sơ cho các nghiên cứu hoạt ảnh dựa trên cơ mặt sau này.
Ví dụ:
A
1 7 Bĩu môi Cơ tác động: Mentalis 1 8 Dẩu môi
Cơ tác động: labii superioris,
labii inferioris
2 0
Nhệch môi
Cơ tác động: Risorius, platysma
2 2
Chu miệng hình phễu
Cơ tác động: Orbicularis oris
2 3
Mím môi
2 8
Bậm miệng
Cơ tác động: Orbicularis oris
Bảng 2.2: Một số ví dụ AU
Năm 1987, Waters đề xuất mô hình cơ (dựa trên hệ thống FACS). Dựa trên các kiến thức giải phẫu cấu trúc mặt, Waters chia cơ làm ba loại gồm: cơ tuyến, và cơ vòng và cơ phiến (mô tả chi tiết phần 3.2).
Năm 1990, Terzopoulous và Waters nghiên cứu mô hình mặt với cấu trúc ba lớp gồm lớp da, mô mỡ và cơ. Mô hình này mô tả trung thực khuôn mặt, tuy nhiên chi phí tính toán lớn, do đó không được sử dụng rộng trong chuyển động thời gian thực.
2.6 Kết luận
Phần này giới thiệu khái quát các kỹ thuật tạo biến dạng bề mặt. Các kỹ thuật được đề cập đến bao gồm: key frame, tham số, giả cơ, dựa trên hệ cơ. Kỹ thuật key frame đưa ra một cách tiếp cận trực giác về chuyển động mặt. Phương pháp này sử dụng đơn giản, dễ dàng tạo ra chuyển động thô của khuôn mặt tuy nhiên chúng hạn chế trong việc tạo hình dạng khuôn mặt do phạm vi của biểu cảm nét mặt phụ thuộc vào số lượng và sự khác biệt của các key frame. Kỹ thuật tham số khắc phục hạn chế của key frame, tuy nhiên kỹ thuật này ít khi tạo ra nét mặt tự nhiên, do đó chỉ thích hợp tạo biến dạng tại những vùng cụ thể. Kỹ thuật dựa trên giả cơ gặp phải khó khăn khi mô phỏng các nếp gấp, nếp nhăn trên da. Phương pháp dựa trên hệ cơ mô tả trung thực khuôn mặt tuy nhiên chi phí tính toán lớn. Từ những ưu nhược điểm trên, tôi quyết định tạo chuyển động của khuôn mặt dựa trên mô hình cơ mở rộng của Waters, phương pháp này dựa trên mô hình cơ và chi phí tính toán không quá lớn khi tạo chuyển động trong thời gian thực.
Chương 3 - Hoạt ảnh mặt dựa trên hệ cơ
3.1 Giới thiệu
Mặt người có khả năng thể hiện các cảm xúc cơ bản như: vui, buồn, tức giận, sợ hãi, kinh tởm. Mỗi cảm xúc có cường độ thể hiện khác nhau, hoạt ảnh của khuôn mặt phụ thuộc vào cường độ của từng cảm xúc.
Phần này miêu tả hoạt động của các cơ trong việc điều khiển chuyển động của khuôn mặt (tạo hoạt ảnh của khuôn mặt). Mô tả mô hình vector cơ và áp dụng mô hình cơ này vào tạo hoạt ảnh mặt.