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基本信息
- 項目名稱：
- 交互式三維面部表情及中文口型動畫研究
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 隨著我國三維動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，三維角色面部表情及中文口型動畫在各方面有著廣泛應(yīng)用，因此三維表情及口型模擬成為重要研究課題。本項目組通過研究人臉肌肉分布及現(xiàn)代漢語拼音發(fā)音特征，運用三維軟件專用程序設(shè)計語言，編寫出一個專門支持漢語口型以及表情的動畫生成插件，用于批量生產(chǎn)各種動畫角色的表情對白部分，將動畫設(shè)計師從繁復(fù)的口型調(diào)試工作中解放出來，把更多的精力投入到動畫作品的創(chuàng)意中。
- 詳細介紹：
- 隨著我國三維動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，三維角色面部表情及中文口型動畫在我國的影視特技、人機交互、游戲制作等方面有著廣泛應(yīng)用，三維角色制作精度要求的日益提高使得表情及口型模擬成為重要研究課題。本項目組通過研究人臉肌肉分布及現(xiàn)代漢語拼音發(fā)音特征，將口型分類并建立三維動畫模型，運用三維軟件專用程序設(shè)計語言，編寫出一個專門支持漢語口型以及表情的動畫生成插件，用于批量生產(chǎn)各種動畫角色的表情對白部分，使得動畫設(shè)計師從繁雜重復(fù)的口型調(diào)試工作中解放出來，將更多的精力投入到動畫影視作品的創(chuàng)意中。該插件在制作三維動畫、游戲動畫、含有虛擬角色的電視節(jié)目等方面有廣泛應(yīng)用，具有極高的市場前景和推廣價值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 我們的研究項目——交互式三維臉部表情及中文口型動畫研究實踐便是基于以上思考誕生的。原因如下： 首先，國內(nèi)目前播出的動漫作品每年不斷增加，三維動畫形式的動畫片在其中所占的比例也越來越大。因此，所涉及的三維人物角色制作也日益增多，對于人物表情的制作要求也越來越高。 其次，我們對國內(nèi)生產(chǎn)的三維動畫影片進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)目前絕大部分三維動畫影片的角色表情都較為生硬，口型動畫幾乎未進行適合地制作，長篇三維動畫連續(xù)劇在這一方面的問題尤為突出，亟待解決。 最后，隨著我國三維動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 三維角色臉部表情以及中文口型動畫將會在影視特技、人機交互、游戲等方面有著廣泛地應(yīng)用。因此需要一個行之有效的方法來解決，本項目的研究就是以“解決問題”為宗旨，力求給問題一個圓滿的解決方法。 創(chuàng)新點： 現(xiàn)有的三維動畫角色表情以及口型動畫往往需要若干臺電腦合作完成，占用大量空間與資源，即使有由Maya嵌入式語言完成的系統(tǒng)其功能也僅限于表情制作。本系統(tǒng)創(chuàng)造性地將嵌入式語言人物表情動畫制作以及中文口型動畫制作兩大功能相結(jié)合，一次性解決了兩大難題。
科學(xué)性、先進性
- 由于三維角色動畫表情及口型制作的特殊性，其對電腦設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、團隊協(xié)作使用都有苛刻的要求，而系統(tǒng)化表情設(shè)計恰好能夠滿足這些要求，因此系統(tǒng)化的角色表情及口型動畫系統(tǒng)大范圍應(yīng)用是必然趨勢?，F(xiàn)有的三維動畫角色表情以及口型動畫往往需要若干臺電腦合作完成，占用大量空間與資源。本系統(tǒng)創(chuàng)造性地將嵌入式語言人物表情動畫制作以及中文口型動畫制作兩大功能相結(jié)合。通過嵌入式腳本語言與Maya相連接，力求將三維人物角色塑造完美。它擁有以下優(yōu)點： 1、高度獨立：使用MAYA的內(nèi)嵌式語言技術(shù)，僅通過Maya嵌入式語言與應(yīng)用軟件連接，獨立性高。 2、功能齊全：人物表情動畫制作以及中文口型動畫制作兩大功能。 3、可塑性強：能與不同版本的Maya軟兼容，系統(tǒng)功能與使用范圍得到極大拓展。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 書面授權(quán)
作品可展示的形式
- PPT展示、多媒體展示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本軟件應(yīng)由熟悉Maya的三維動畫設(shè)計師按照以下步驟操作： 1 權(quán)重指定 2 模型匹配 3 表情及口型設(shè)定 4 調(diào)動畫 簡單上手且易于操作。 本軟件使用的技術(shù)與當(dāng)前的逐個骨點調(diào)節(jié)，blendshape變形制作表情、口型技術(shù)相比，在質(zhì)量上，效率上都有很大的提高，并且，軟件中沒有綁定固定的表情，只有9個基本口型，3個基本舌型以及4個基本表情，能夠滿足大部分動畫的調(diào)節(jié)工作。如果對質(zhì)量有更高的要求，也可以通過上述的3個基本動作微調(diào)得出。本軟件適用于中小型三維動畫公司以及各種動畫工作室。因為目前中小型三維動畫公司資金少而且需要高效率高質(zhì)量的大量的作品來不斷壯大自身的發(fā)展。而動畫工作室相對三維動畫公司而言，要自由很多，而且不需要大量的作品，但是對作品的精度有更高的要求。以上為本軟件主要針對的兩類用戶群，在功能上都能夠滿足用戶群的需求。
同類課題研究水平概述
- 從當(dāng)前國內(nèi)外有關(guān)該課題的研究情況來看，表情動畫制作運用較多的是光學(xué)式動作捕捉系統(tǒng)，光學(xué)式是通過對目標(biāo)上特定光點的監(jiān)視和跟蹤來完成動作捕捉，通常需要充足且固定的燈光和單色背景，在面部動態(tài)點貼上無高光、折射的感應(yīng)色點，通過定位相機拍攝表情運動過程，用序列圖像保存下來通過處理后識別標(biāo)志點并分析運動軌跡，這種方法可以有效地捕捉表情運動過程，制作高效的表情動畫，但是這種方法對攝像機的拍攝速率要求高且系統(tǒng)價格昂貴不能被校動畫專業(yè)大學(xué)生及一般動畫師所接受。 通過使用Maya軟件中的Blend shape（即融合變形器）制作表情也是被廣泛使用的。在Ｍaya中建好人頭模型，根據(jù)需要表情組數(shù)來確定復(fù)制人頭模型的個數(shù)，在這些相同的模型上通過點的位移做出不同的表情，并將這些表情模型通過blend shape作用于原模型上，通過調(diào)節(jié)拉桿控制表情的變化，這個方法可以實時的看到效果而且易于改動和添加，但是局限于當(dāng)前模型，制約了動畫制作的效率。 國外的口型動畫師通過國際音標(biāo)的口型發(fā)音分類制作出一套較為完整的口型發(fā)音系統(tǒng)，能夠通過商用的三維軟件來創(chuàng)作出高品質(zhì)的人物角色表情動畫和英語口型動畫并被廣為使用。但是英語與中文非同屬一種語言，構(gòu)詞、語音上有著差異，不能直接套用其口型發(fā)音系統(tǒng)。 中文口型動畫系統(tǒng)在現(xiàn)代漢語拼音口型分類基礎(chǔ)上，通過Maya內(nèi)嵌式語言與三維軟件結(jié)合實現(xiàn)。 Maya是美國Autodesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，應(yīng)用對象是專業(yè)的影視廣告，角色動畫，電影特技等方向。Maya功能完善，集成了Alias、Wavefront最先進的動畫及數(shù)字效果技術(shù)。它不僅包括一般三維和視覺效果制作的功能，及最先進的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染、運動匹配技術(shù)相結(jié)合，而且還有高度獨立的MAYA的內(nèi)嵌式語言技。Maya在具備如此強大功能的同時還具備良好的系統(tǒng)兼容性，使系統(tǒng)功能與使用范圍得到極大拓展。據(jù)調(diào)查在國內(nèi)市場上，它已成為學(xué)校及中小型動畫公司用來進行數(shù)字和三維動畫制作的不二選擇。 在這一背景下，若能通過Ｍaya建立專門支持漢語口型的三維面部表情口型生成系統(tǒng)，將在國內(nèi)市場上得到廣泛應(yīng)用并大大提高生產(chǎn)力，使動畫設(shè)計師從煩雜重復(fù)的調(diào)試工作中解放出來,將更多的精力放到動畫作品的創(chuàng)意上。 綜上所述，一套成本低廉，保證效率的口型表情制作方法是符合國內(nèi)市場需求的。
