Trong thực tế, đôi khi không thể thu nhận được các thông tin một cách đầy đủ, hoặc có những thông tin không chính xác, không chắc chắn. Ví dụ, một cán bộ giảng dạy "thâm niên" nhưng không rõ năm vào biên chế, biết một cán bộ giảng dạy có "nhiều" công trình nghiên cứu khoa học, nhưng không biết cụ thể là bao nhiêu.
Các thông tin đó gọi chung là thông tin mờ.
Luật mờ mô tả mối quan hệ giữa dữ liệu vào và dữ liệu kết quả. Luật mờ có dạng như sau:
Nếu (x1 là A1,i) và (x2 là A2,i) và … và (xn là An,i) Thì y là Bi (i= 1..m)
Trong đó:
- m là số lượng luật mờ của hệ thống. - x1, x2, … xn mô tả dữ liệu đầu vào. - A1,i, A2,i, …, An,i là tập mờ tương ứng
Logic mờ được phát triển dựa trên luật mờ “nếu … thì” trong đó, mệnh đề “nếu” là điều kiện, mệnh đề này được thỏa mãn thì mệnh đề kết luận cũng sẽ được thỏa mãn.
Áp dụng luật mờ để lựa chọn các biểu hiện của nét mặt trên mô hình mặt 3D.
Hệ thống mô tả như sau:
1. Dữ liệu vào là vector mô tả cường độ sáu cảm xúc cơ bản, mỗi thành phần của vector có giá trị thuộc khoảng [0, 1].
e = (e1, e2, …, e6) Trong đó 0 ≤ ei ≤ 1
2. Kết quả trả lại là vector
m = (m1, m2, …, m18)
Trong đó 0 ≤ mi ≤ 1. Đây là vector mô tả mức co của 18 cơ.
m thể hiện nét mặt dựa trên sự biến đổi của các cơ.
Trên khuôn mặt không thể hiện tất cả các thành phần cường độ cảm xúc tại cùng một thời điểm. Một cách tương đối có thể thể hiện hai cảm xúc có thể thể hiện tại cùng một thời điểm do khuôn mặt giới hạn một số lượng vùng thể hiện cảm xúc, gọi là chế độ hỗn hợp [30, 32].
Chế độ đơn chỉ một cảm xúc thể hiện trên mặt. Trường hợp này xảy ra khi chỉ có một cảm xúc có cường độ lớn hơn 0.1 và cường độ các cảm xúc khác là bằng 0 (nhỏ hơn 0.1).
Ở chế độ hỗn hợp, hai cảm xúc có cường độ cao nhất được thể hiện trên mặt. Trong trường hợp có nhiều hơn hai cảm xúc có cùng cùng độ, hai cảm xúc sẽ được lấy một cách ngẫu nhiên được thể hiện trên mặt.
Cường độ cảm xúc được mô tả bằng năm tập mờ sau: VeryLow, Low, Medium, High, VeryHigh. Mức co của cơ được mô tả bằng năm tập mờ: VerySmall, Small, Medium, Big, VeryBig.
3.3.2 Chế độ đơn
Luật cho chế độ đơn có dạng như sau [30], [32]: If Sadness is VeryLow then
Mức co của cơ 9 là VerySmall
Mức co của cơ 14 là VerySmall
Mức co của cơ 15 là VerySmall
Mức co của cơ 18 là VerySmall
Các luật trên được mã hóa thông tin và mô tả trong bảng dưới đây.
vh: VeryHigh, h: High, m: Medium, l: Low, vl: VeryLow, vs: VerySmall, s: Small, m: Medium, b: Big, vb: VeryBig, -: không tác động.
Cường độ cảm xúc m9, m13, m14, m15,m18 m17 m3 vl vs - - l s Vs - m m S - h b M m vh vb M b
Bảng 3.2: Luật mờ mô tả trạng thái Buồn.
Cường độ cảm xúc m1, m2, m18 vl Vs l S m M h B vh Vb
Bảng 3.3: Luật mờ mô tả trạng thái Vui Cường độ cảm xúc m4, m8, m10, m13, m14, m15, m17 vl Vs L S M M H B vh Vb
Bảng 3.4 : Luật mờ mô tả trạng thái Giận dữ
Cường độ cảm xúc m3, m4, m5, m9, m10, m17 m13 m14, m15 m12 m19 vl Vs vs Vs vs - l S vs Vs s vs m M m S s vs h B m M b vs vh Vb m M vb vs
Bảng 3.5 : Luật mờ mô tả trạng thái sợ hãi
Cường độ cảm xúc
vl Vs
l S
m M
h B
vh Vb
Bảng 3.6 : Luật mờ mô tả trạng thái kinh tởm
Cường độ cảm xúc m6, m11, m12 m19 Vl vs vs L s vs M m s H b m Vh vb m
Bảng 3.7 : Luật mờ mô tả trạng thái ngạc nhiên
3.3.3 Chế độ hỗn hợp
Ở chế độ hỗn hợp, hai cảm xúc được cùng hiển thị trên mặt. Thông thường mỗi cảm xúc được hiển thị ở những vùng khác nhau trên mặt. Mức co cơ được quyết định bởi cường độ của cảm xúc và sẽ được hiển thị trên vùng nào của mặt thuộc cơ đó. Do mức co của cơ chỉ phụ thuộc bởi cường độ của một cảm xúc nên sẽ không có sự xung đột giá trị của cơ.
Ví dụ, mô tả vẻ mặt buồn nhấn mạnh ở lông mày và mí mắt trong khi vẻ mặt sợ hãi nhấn mạnh ở miệng, tác động ở các cơ khác nhau. Kết hợp cử động của các cơ có thể tạo ra các biểu hiện khác nhau của mặt. Vẻ buồn chịu tác động của các cơ như Frontalis Medialis (8), Depressor Supercilli (12), Corrugator Supercilli(13), Depressor Glabelle(14) and Orbicularis Oculi(16 và 17). Vẻ sợ hãi chịu tác động của các cơ như Triangularis(3), Risorius(4), Depressor Labii(5) and Raw Rotation. Mức co của mỗi cơ sau đó được quyết định bởi cường độ của cảm xúc buồn và sợ hãi [30], [32].
Luật mờ mô tả như sau:
Nếu Ngạc nhiên là Low và Sợ hãi là Medium thì Mức co của cơ 9 là Small
Mức co của cơ 10 là Small
Mức co của cơ 16 là Small
Mức co của cơ 3 là Medium
Mức co của cơ 4 là Medium
Mức co của cơ 5 là Medium
Mức co của cơ 17 là Medium
Luật mờ áp dụng cho chế độ hỗn hợp được nhận từ luật mờ áp dụng cho chế độ đơn. Bảng sau mô tả tác động của cảm xúc hỗn hợp. Ví dụ, ngạc nhiên + Sợ hãi, ngạc nhiên tác động lên các cơ 9, 10 và 16 còn sợ hãi là các cơ 3, 4, 5 và 17. Mức co của cơ 9, 10, 16 là do luật cho chế độ đơn mô tả cho trạng thái ngạc nhiên; cơ 3, 4, 5, 17 là luật chế độ đơn mô tả cho trạng thái sợ hãi. Chú ý rằng không có luật mô tả cho cảm xúc hỗn hợp giữa Vui và Kinh tởm hay Buồn và Ngạc nhiên. Với hai loại hỗn hợp này, chỉ cảm xúc có cường độ cao hơn mới được thể hiện trên mô hình mặt 3D.
Biểu hiện cảm xúc Cảm xúc thứ nhất Cảm xúc thứ hai
Ngạc nhiên + Tức giận m19 m13, m14, m15, m17 Ngạc nhiên + Vui vẻ m9, m10, m16 m1, m2, m19 Ngạc nhiên + Kinh tởm m9, m10, m16 m6, m11, m12 Sợ hãi + Tức giận m3, m4, m5, m19 m13, m14, m15, m17 Sợ hãi + Vui vẻ m9, m10, m13, m14, m15, m16, m17 m1, m2, m19 Sợ hãi + Buồn m3, m4, m5, m19 m9, m13, m14, m15, m17, m18 Sợ hãi + Kinh tởm m9, m10, m13, m14, m15, m16, m17 m6, m11, m12 Tức giận + Vui vẻ M13, m14, m15, m17 m1, m2, m19 Tức giận + Buồn M13, m14, m15, m17 m3 Tức giận + Kinh tởm M13, m14, m15, m17 m6, m11, m12 Vui vẻ + Buồn m1, m2, m19 m3, m4, m5, m17, m18 Buồn + Kinh tởm m3, m4, m5, m17, m18 m6, m11, m12 Bảng 3.8: Luật mờ cho chế độ hỗn hợp 3.4 Kết luận
Phần này mô tả khái quát mô hình cơ mặt. Mô hình cơ là mở rộng của mô hình cơ Waters nhằm tạo ra các biến dạng chân thực cho bề mặt, điều khiển tương tác chính xác giữa các cơ, tạo nếp gấp và nếp nhăn trong thời gian thực. Tôi cũng
mô tả vai trò, cách thực hiện của một số cơ, sử dụng các kỹ thuật cải tiến chuyển động nhằm tăng tốc độ thi hành của các cơ, …
Nét mặt được tạo theo cường độ của cảm xúc để có thể thể hiện từng cảm xúc như vui, buồn hoặc thể hiện cảm xúc hỗn hợp (vui + ngạc nhiên). Để làm được việc này tôi áp dụng luật mờ, hệ thống lựa chọn các cảm xúc thể hiện dựa trên các tập mờ, luật mờ. Ở đây khái niệm mờ được sử dụng, khái niệm này không chỉ phù hợp với thực tế, bởi vì trong thực tế hầu như những vấn đề được đưa ra đều có tính chất mờ, có thể mô tả sự vật hiện tượng một cách linh hoạt hơn. Ví dụ mô tả trạng thái buồn của một người, không thể đo mức độ buồn thành một con số chính xác mà chỉ có thể mô tả bằng những khái niệm mờ như “buồn hiu”…
Chương 4 - Tổng quan về Java3D