Számítógépes Arc Animáció

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Számítógépes Arc Animáció"

Nikolett Zsófia Halászné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Számítógépes Arc Animáció VL 2. ea. szept. 23. University of Twente Assoc. Prof Ruttkay Zsófia PPKE ITK Szent-Györgyi Ösztöndijas

Prof Ruttkay Zsófia e-mail: ruttkay@itk.

2 Program 1. Áttekintés 2. Arc modell és animációs elvek 3. Arc animálás morph (átváltoztatás) és warp (torzítás) HF

3 Az arc fontossága From: J. Walker, L. Sproull, R. Subramani: Using a Human Face in an Interface, CHI 94, pp

4 Az emberi arckifejezések anatomiája kb. 44 pár arcizom, 3 fajta 1 köteg lapos kör kevés fiziológiai adat koartikuláció sok, változó paraméter nem lineáris hatások

5 Az emberi arckifejezések pszichológiája értelmes - fizikailag lehetséges - lehetetlen fizikai, érzelmi, kognitív, kommunikatív állapot izmok összehúzódása - agyi aktivitás parancsra nem megy hitelesen gond az adatgyűjtés

kognitív, kommunikatív állapot izmok összehúzódása -

6 Emberi arckifejezések: pszichológia 1882: Darwin: The Expression of the Emotions in Man and Animals 1862: Duchenne: elektromos impulzussal kiváltott kifejezések fényképe

8 Emberi arckifejezések: Ekman : Paul Ekman (U. of California) 1989: 6 általános érzelmi arckifejezés : öröm, meglepetés, bánat, félelem, düh, undor FACS [1978] leíró kódrendszer USA-ban elterjedt alapvetően diszkrét paraméterek egyes izomcsoportok aktivitásának vizuális hatása

meglepetés, bánat, félelem, düh, undor FACS [1978] leíró kódrendszer

9 Emberi arckifejezések leirása: MPEG4 1999: ISO standard széles körben használt 68 normált paraméter (FAPs) folytonos paraméterek egy-egy fekete pont x vagy y vagy z irányú elmozdulása az arcon mért egységben kifejezve. min, max, semleges érték.

paraméterek egy-egy fekete pont x vagy y vagy z irányú

10 Emberi arckifejezések leirása: MPEG4 # FAP name FAP description Unit 31 raise_l_i_eyebrow Vertical displacement of left inner eyebrow ENS 32 raise_r_i_eyebrow Vertical displacement of right inner eyebrow ENS 33 raise_l_m_eyebrow Vertical displacement of left middle eyebrow ENS 34 raise_r_m_eyebrow Vertical displacement of right middle eyebrow ENS 35 raise_l_o_eyebrow Vertical displacement of left outer eyebrow ENS 36 raise_r_o_eyebrow Vertical displacement of right outer eyebrow ENS 37 squeeze_l_eyebrow Horizontal displacement of left eyebrow ES 38 squeeze_r_eyebrow Horizontal displacement of right eyebrow ES 51 lower_t_midlip _o Vertical top middle outer lip displacement MNS 52 raise_b_midlip_o Vertical bottom middle outer lip displacement MNS 53 stretch_l_cornerlip_o Horizontal displacement of left outer lip corner MW 54 stretch_r_cornerlip_o Horizontal displacement of right outer lip corner MW 55 lower_t_lip_lm _o Vertical displacement of midpoint between left corner and middle of top outer lip MNS 56 lower_t_lip_rm _o Vertical displacement of midpoint between right corner and middle of top outer lip MNS 57 raise_b_lip_lm_o Vertical displacement of midpoint between left corner and middle of bottom outer lip MNS 58 raise_b_lip_rm_o Vertical displacement of midpoint between right corner and middle of bottom outer lip MNS 59 raise_l_cornerlip_o Vertical displacement of left outer lip corner MNS 60 raise_r_cornerlip _o Vertical displacement of right outer lip corner MNS

left outer eyebrow ENS 36 raise_r_o_eyebrow Vertical displacement of right outer eyebrow ENS 37 squeeze_l_eyebrow Horizontal displacement of left eyebrow ES 38 squeeze_r_eyebrow Horizontal

11 A számitógépes animációról általában Mozgás érzetének keltése: frame/ sec tempóban képeket játszunk le természetes mozgás érzete: folytonos, 1. ill. 2. derivált is természetességen túl: Disney rajzfilm hatások Animációs fajták a képek meghatározása szerint: 1. teljes képek (ld. video) - rengeteg adat, - nincs kontroll 2. számítógépes modell (3D háromszög háló, 2D vonalak) deformálása és mozgatása, textúra leképezése - milyen módon deformálható a test? - hogyan és milyen gyakran adjuk meg az egyes képeket?

derivált is természetességen túl: Disney rajzfilm hatások Animációs fajták a képek meghatározása szerint: 1. teljes képek (ld.

12 Arc modellek-2d image pixelek, jegyek azonosítása (feature identification) 2D grafikai elemekből felépült az egyes jegyek poligonnal vagy sima görbével határolt objektumok, elég ezek (kontrol) pontjainak a koordinátáit megadni lehet belső vázuk, pl. a szemöldök váza a vázat mozgatjuk, a burok körülötte automatikusan vele mozog valamilyen elv szerint

elég ezek (kontrol) pontjainak a koordinátáit megadni lehet belső vázuk, pl.

13 eyebrows eyes mouths faces

14 Arc modellek-3d egyrétegű 3D poligon (háromszög) háló sima felülettel megadott poligon sűrűség általában nem egyenletes többrétegű, fizikailag hiteles (majd később) koponya szövetréteg bőr rugalmas áthatolhatatlan csont, megőrzött térfogat ráncok, gödrök

többrétegű, fizikailag hiteles (majd később) koponya

15 3d arc modell (CWI)

16 3d arc animáció (CWI)

17 Arc animáció hogyan interpolálunk: lineárisan, C 1, C 2 folytonosan t i -k választása t o t 1 t 2 t 3 t 4 t 5

18 Arc animáció key-framed (kulcskeret) bizonyos időnként definiált egy-egy kép, közte interpoláció mintavétel framenként key frame megadása kézzel szerkesztett a modell deformáció parametrizált kevés paraméter érthető, irányításra használható sok arckifejezés előállítására alkalmas

megadása kézzel szerkesztett a modell deformáció parametrizált kevés

19 Arc animáció morfolással metamorfozis morf (morph) két modell (kiinduló cél) között, lehet a 2 azonos fej is (warp)! formaés textúra változása pontpárokat explicit módon megfeleltetünk egymásnak P i Q i P i folyamatosan mozog Q i -be valamilyen T idő alatt: pl: P i (t) = 1/T ( (T-t) P i + t Q i ) P i (t) pont színe is hasonlóan interpolált (blended) egy tetszőleges P pont a körülötte levő P i k alapján mozdul el. Pl. háromszögelés alapján, vagy expliciten súlyozva az arc jegyeket (szem, száj, áll, orr) feletetjük meg egymásnak 2D képre és 3D objektumokra, illetve részeikre is.

P i (t) = 1/T ( (T-t) P i + t Q i ) P i (t) pont színe is hasonlóan interpolált (blended) egy tetszőleges P pont a körülötte levő P i k alapján

20 Arc animáció paraméter interpolációval 1. Paraméterek (direkt vagy indirekt, pl MPEG4 FAPs) mint idő függvények P j (t) 2. Minden P j (t) függvény bizonyos P j (t j i) helyeken adott, közte interpoláció 3. Animációt megadja: P j (t j i) értékek felsorolva (ascii file) 4. Animáció előállitása: egy t helyen az összes P j (t) értéket kiszámitjuk, és kiszámoljuk a deformációs elv szerint az érintett háromszög csúcspontok helyét (animation engine) 5. P j (t) szerkesztéséhez: Cut, paste, scale, flip,... műveletek

Animációt megadja: P j (t j i) értékek felsorolva (ascii file) 4.

21 2HF: Morfolás és parametrikus animálás Határidő: Október 5. Szerda 24 óra filmek a web oldalon, óraiak is Feladat: A (órán) B és C hf, minden csoportnak. Mindenkiről 3 nézetben normált (azonos méretű) dig. fotó készül, a vezeteknevx.?? fileba. (X az F, L, R a forntális, bal és jobb nézetnek megfelelően). A C feladat felvételei vezeteknevxy nevüek, ahol XY a kifejezés kódja. A. Jelöljük ki az ábrán megadott MPEG4 pontokat mint referencia pontokat. Ezek segítségével változtassuk át a 2 csoportképet egymásba, tároljuk a filmet csxmorf fileba. B. Egy csoport készítsen egy átlag arcot (referencia pontok átlaga), és az egyikük arcát erre tökéletesítve, illetve ettől távolodva (karikirozva) morfolja. C. Válasszunk ki egy arckifejezést a BOldog, DUhos, MEglepődött, IJedt, SZomorú, GOndolkozó (emlékező),szajtátó illetve PIslogó közül, és morfolással animáljuk a semleges arcot az arckifejezésbe.

Hasonló dokumentumok

Ruttkay Zsófia. Human-Media Interaction Dept. CS, Univ. of Twente,, NL PPKE ITK, Budapest zsofi@cs.utwente.nl http://i.ewi.utwente.

Ruttkay Zsófia. Human-Media Interaction Dept. CS, Univ. of Twente,, NL PPKE ITK, Budapest zsofi@cs.utwente.nl http://i.ewi.utwente. Virtuális Emberek Ruttkay Zsófia Human-Media Interaction Dept. CS, Univ. of Twente,, NL PPKE ITK, Budapest zsofi@cs.utwente.nl http://i.ewi.utwente.nl/~zsofi/ /~zsofi/ 2006. November 4. KÖMAL, Budapest