面向视频的三维人头模型驱动的开题报告一、项目背景及意义伴随着互联网的蓬勃发展，视频平台开始兴起。视频平台上的各种视频内容逐渐丰富，如电影、电视剧、综艺节目、直播等，这些视频内容的制作离不开各种技术手段的支撑。其中，三维人头模型技术在视频内容制作中起到了重要的作用，主要用于表现人物角色并与人物角色进行互动。三维人头模型能够根据电脑程序生成的数据来呈现出人物角色的形象。但是，由于三维人头模型的功能有限，无法自主的表现出人物角色的各种动作和表情，因此需要进行动作驱动和表情驱动等相关技术的研究和开发。本课题的意义在于，基于现有的三维人头模型技术，利用相关技术手段实现对三维人头模型的驱动，从而能够让三维人头模型表现人物角色的各种动作以及对应的表情。这对于视频制作的各个领域都具有重要的应用前景，能够提升视频的表现力和视觉效果，满足人们日益增长的个性化需求和审美需求。二、研究内容和技术路线（一）研究内容1、三维人头模型的制作及其相关技术。2、动作驱动技术：研究基于动作捕捉和关键帧等技术实现对三维人头模型动作的驱动。3、表情驱动技术：研究基于面部表情的捕捉和模拟技术实现对三维人头模型的表情驱动。（二）技术路线1、三维人头模型的制作首先，需要确定三维人头模型的外形和结构，然后进行建模工作，即通过三维建模软件将所需的人头模型建立起来。同时，需要运用相关技术处理模型的细节，使其更加真实。2、动作驱动技术（1）数据采集采集人体动作数据，基于高精度的设备进行数据采集，包括：无线传感器、光学跟踪系统等。（2）数据处理将采集到的数据进行清洗和处理，去除干扰数据和误差，保留有效数据点。（3）动作识别和分析实现对人体动作的识别和分析，提取关键点数据，进而产生关键帧。（4）动作驱动实现基于关键帧数据进行动作驱动实现。3、表情驱动技术（1）面部关键点标记利用面部跟踪技术对面部进行跟踪，并标记出面部的各个关键点，如眼睛、嘴巴、眉毛等。（2）面部表情数据采集采集面部表情动作，并将其转化为数值形式进行存储。（3）表情识别和分析通过分析面部关键点之间的关系，识别面部表情，并将其与表情库进行匹配。（4）表情驱动实现根据分析结果实现对三维人头模型表情的驱动。三、预期成果及时间安排预期成果：（1）实现基于动作捕捉和关键帧等技术的动作驱动技术，实现对三维人头模型动作的驱动。（2）实现基于面部表情的捕捉和模拟技术，实现对三维人头模型的表情驱动。（3）设计一个可视化的交互系统，实现对三维人头模型的驱动和操作。时间安排：第一阶段：项目启动和文献研究（2个月）。第二阶段：三维人头模型制作及动作驱动实现（6个月）。第三阶段：表情驱动技术研究及系统开发（6个月）。第四阶段：系统测试和改进（2个月）。四、可行性分析本项目所需的技术手段已经较为成熟，过去几年中也有很多研究者在此方面取得了一定的进展。因此，本项目的可行性较高。五、参考文献1.刘俊秋、冉伊堡.一种基于三维人体模型的动作捕捉技术研究[J].计算机科学与探索,2016,10(2):253-265.2.科技日报.加强三维人脸动画技术研究发展.2009-05-25.3.叶建飞、齐智祥、王冬华等.基于三维人脸模型的面部表情识别与仿真技术研究[J].计算机技术与发展,2006,16(10):29-33.