專(zhuān)利名稱(chēng)：基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，是根據(jù)歷史人物留存下來(lái)
的照片或圖片再現(xiàn)其活動(dòng)風(fēng)采的方法。屬于人物動(dòng)畫(huà)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
歷史人物，大量地是以二維照片或圖片的形式被保存下來(lái)，而后人對(duì)其認(rèn)知又幾 乎僅局限于這些二維的照片或圖片，這給現(xiàn)實(shí)生活中的教育及有關(guān)歷史的傳播形成局限。 比如西方人經(jīng)常用西方文藝復(fù)興時(shí)期的繁榮來(lái)炫耀其歷史文化，究其竟，也就是在那些年 代達(dá)芬奇等完成了一批作為具代表性的作品，如油畫(huà)"蒙娜麗莎"它一直引譽(yù)至今并成為 當(dāng)今西方某博物館的鎮(zhèn)館寶物。然而，即使是"蒙娜麗莎"這個(gè)具有代表意義的油畫(huà)作品， 其被保存下來(lái)的僅是一幅沉睡在西方500多年的二維圖畫(huà)。如何將眾多歷史珍貴遺作或者
說(shuō)"人像"------中國(guó)歷史各時(shí)期的傳人等，通過(guò)特定的技術(shù)使其活現(xiàn)，特別是配以人們熟
悉的歌曲、語(yǔ)言由活現(xiàn)的經(jīng)典人像演繹出來(lái)，是本發(fā)明需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了提供一種基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法。該人像活 現(xiàn)方法可以使二維人像在唱歌、說(shuō)話及一些表情的特殊范圍內(nèi)作出三維活動(dòng)、達(dá)到人像活 現(xiàn)的效果。 本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到 基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟 1)根據(jù)所用歷史照片/圖片制作一個(gè)3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格，對(duì)照所述歷史照片
/圖片將3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格作若干次修改，使3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格逼近使之所述歷史
照片/圖片，構(gòu)成靜態(tài)形象； 2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說(shuō)的話或要唱的歌表演出來(lái)，用攝錄機(jī)將 所述替身的表演過(guò)程攝錄下來(lái)，在攝錄過(guò)程中主要攝錄好表演者的嘴部、眼部和頭部的動(dòng) 作，以此制作成動(dòng)畫(huà)腳本，并將所述動(dòng)畫(huà)腳本分解成圖片系列； 3)取第2)步被分解成的系列圖片以若干點(diǎn)的形式按照人像原型在第1)步準(zhǔn)備好 的3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格上調(diào)整，即逐張作移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，上色后成為活現(xiàn)人像需用的圖片；
4)最后與聲音等合成完成AVI文件，即"人像活現(xiàn)"動(dòng)畫(huà)。
本發(fā)明的目的還可通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到 本發(fā)明的一種實(shí)施方案是第2)步所述的替身可以是任意自然人，目的只取嘴 部、眼部和頭部動(dòng)作的規(guī)律，以滿(mǎn)足制作活動(dòng)網(wǎng)格的需要。 本發(fā)明的一種實(shí)施方案是在3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格上調(diào)整頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，3D網(wǎng)格 或3D近似網(wǎng)格上網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)的變化按下式處理對(duì)于任何一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的原始坐標(biāo)(xp，yp，zp)， 當(dāng)三個(gè)角度變?yōu)閦eta， Fi， gama時(shí)，該點(diǎn)的坐標(biāo)變?yōu)?x， y， z)。 本發(fā)明的一種實(shí)施方案是根據(jù)觀察與試算求得近似值來(lái)確定角度zeta， Fi，gama，對(duì)任何一個(gè)頭像，采取先求出一些典型情況的轉(zhuǎn)角再求其他轉(zhuǎn)角值；典型情況的轉(zhuǎn)角 或以是正視前方、左轉(zhuǎn)30。角、左轉(zhuǎn)45°角、左轉(zhuǎn)90°角、右轉(zhuǎn)30°角、右轉(zhuǎn)45°角或右轉(zhuǎn) 45°角；其他轉(zhuǎn)角值可以是前述典型情況中相鄰兩個(gè)角度之間的角度。
本發(fā)明的一種實(shí)施方案是按上式做網(wǎng)格、基本完成頭部的整體轉(zhuǎn)動(dòng)，人像的眼、 眉、口和鼻位置則在此基礎(chǔ)上作些細(xì)部的調(diào)整，以獲取理想的效果。 本發(fā)明的一種實(shí)施方案是口形的變化遵循一個(gè)原則，即每個(gè)人在講同樣的話、唱 同樣歌時(shí)其口形相同、張口的大小相同，在制作開(kāi)口的人像遵循這個(gè)口型變化的規(guī)律。
本發(fā)明具有如下突出的有益效果 1、本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)真人人像的活現(xiàn)，它是科學(xué)與藝術(shù)、形象思維與邏輯思維的綜合。
本發(fā)明可以使眾多歷史珍貴遺作或者說(shuō)"人像"------中國(guó)及世界歷史各時(shí)期的傳人活現(xiàn)，
通過(guò)配以人們熟悉的歌曲、語(yǔ)言由活現(xiàn)的經(jīng)典人像演繹出來(lái)，再現(xiàn)歷史人物的風(fēng)采，在弘揚(yáng) 文化傳播文化中起著積極的意義，它告知人們被西方視為極品的"死物"在東方-一 中國(guó)已 經(jīng)活現(xiàn)的道理。 2、本發(fā)明的"人像活現(xiàn)"從使用計(jì)算機(jī)的算法語(yǔ)言作起，設(shè)法尋找有足夠精準(zhǔn)度的 近似方法。歸納地說(shuō)是力求通過(guò)有真實(shí)感的人像，將數(shù)學(xué)上的逼近概念用在形象逼近上，再 結(jié)合雕刻、著色等藝術(shù)，使特殊范圍內(nèi)的二維人像作成三維效果成為現(xiàn)實(shí)。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例1 : 本實(shí)施可以讓一張二維人像歷史照片說(shuō)話、唱歌。
其實(shí)施過(guò)程包括如下步驟 1)根據(jù)所用歷史照片/圖片制作一個(gè)3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格，對(duì)照所述歷史照片 /圖片將3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格作若干次修改，使3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格逼近使之所述歷史 照片/圖片，構(gòu)成靜態(tài)形象； 2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說(shuō)的話或要唱的歌表演出來(lái)，用攝錄機(jī)將 所述替身的表演過(guò)程攝錄下來(lái)，在攝錄過(guò)程中主要攝錄好表演者的嘴部、眼部和頭部的動(dòng) 作，以此制作成動(dòng)畫(huà)腳本，并將所述動(dòng)畫(huà)腳本分解成圖片系列； 3)取第2)步被分解成的系列圖片以若干點(diǎn)的形式按照人像原型在第1)步準(zhǔn)備好 的3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格上調(diào)整，即逐張作移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，上色后成為活現(xiàn)人像需用的圖片；
4)最后與聲音等合成完成AVI文件，S卩"人像活現(xiàn)"動(dòng)畫(huà)。 本實(shí)施例中，第2)步所述的替身可以是任意自然人，目的只取嘴部、眼部和頭部 動(dòng)作的規(guī)律，以滿(mǎn)足制作活動(dòng)網(wǎng)格的需要。根據(jù)觀察與試算求得近似值來(lái)確定角度zeta， Fi， gama，對(duì)任何一個(gè)頭像，采取先求出一些典型情況的轉(zhuǎn)角再求其他轉(zhuǎn)角值；典型情況的 轉(zhuǎn)角或以是正視前方、左轉(zhuǎn)3(T角、左轉(zhuǎn)45°角、左轉(zhuǎn)90°角、右轉(zhuǎn)30°角、右轉(zhuǎn)45°角或 右轉(zhuǎn)45°角；其他轉(zhuǎn)角值可以是前述典型情況中相鄰兩個(gè)角度之間的角度。
人像活現(xiàn)中邏輯思維及有關(guān)制作技術(shù)細(xì)節(jié)如下所述 活現(xiàn)人像，將以3D的形式讓照片演繹說(shuō)話、唱歌(包括臉部表情)，頭像轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，近 似網(wǎng)格的近似性或不準(zhǔn)確性會(huì)反應(yīng)出來(lái)，可以進(jìn)行一次或多次修改再試，例如臉部不同部 位的顏色變化、睫毛、眉毛、頭發(fā)、胡須等顏色變化等，都要根據(jù)不同情況進(jìn)行修改。實(shí)驗(yàn)證明，這樣經(jīng)修改后逐漸靠近準(zhǔn)確結(jié)果，其工作可以通過(guò)電腦程序完成，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵 盤(pán)進(jìn)行手工操作，其過(guò)程并不復(fù)雜，只需一次或幾次修改就可滿(mǎn)足要求。頭在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，網(wǎng)點(diǎn) 坐標(biāo)的變化按下式處理。 對(duì)于任何一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的原始坐標(biāo)(如xp， yp， zp)，當(dāng)三個(gè)角度變?yōu)閦eta， Fi， gama 時(shí)，該點(diǎn)的坐標(biāo)變?yōu)?x，y，z)，由下式求出























① 眼睛運(yùn)動(dòng)方程 xx = xp_centerx yy = yp-centery zz = zp_centerz
② 眼眉運(yùn)動(dòng)方程
xl = xx承cos (zeta)—zz承sin(zeta)
yl = yy
③ 口部運(yùn)動(dòng)方程
x2 = xl
y2 = yl氺cos(Fi)—zl氺sin(Fi) z2 = zl化in (Fi)+21化08 (Fi)
④ 鼻運(yùn)動(dòng)方程
xl = x2氺cos(gama)—y2氺sin(gama) yl = x2氺sin(gama)—y2氺cos(gama) zl = z2
⑤ 人像頭部整體運(yùn)動(dòng)方程 x = xl+centerx+movex
y = yl+centery+movey z = zl+centerz+movez
上述運(yùn)動(dòng)方程中，
Certerx， centery， centerz為坐標(biāo)原點(diǎn)位置， xl， yl， zl， x2， y2， z2，是變量， movex， movey， movez是坐標(biāo)原點(diǎn)位移函數(shù)。
角度zeta， Fi， gama的確定是根據(jù)觀察與試算只能求得近似值，根本原因在于對(duì) 任何一個(gè)頭像，人的眼及計(jì)算機(jī)都很難分辨出偏角大小，通常采取先求出一些典型情況的 轉(zhuǎn)角再求其他的值。 參照

圖1、圖2和圖3，表示的是一個(gè)僅425張圖片的短歌的三個(gè)角度zela， Fi， gama隨圖片數(shù)而變化的角度變化情況曲線，是已經(jīng)過(guò)手工調(diào)整修改后的。至于調(diào)整之前則 均設(shè)為零。 按上式做網(wǎng)格，基本完成頭部的整體轉(zhuǎn)動(dòng)，而人像的眼、眉、口、鼻位置則需在此基 礎(chǔ)上作些細(xì)部的調(diào)整，以獲取理想的效果。 關(guān)于口形的變化遵循一個(gè)原則，就是每個(gè)人(講同樣的話、唱同樣歌)的口形相 同，張口的大小相同，這給制作開(kāi)口的人像提供了 口型變化的規(guī)律。
申請(qǐng)人:根據(jù)實(shí)施例1所述的方法，利用一張歷史照片或圖片，已完成制作出人像 活現(xiàn)動(dòng)畫(huà)60余個(gè)，這些例子包括 1)毛澤東唱義勇軍進(jìn)行曲、救國(guó)軍歌、領(lǐng)唱歌唱祖國(guó)以及其他中文哥或外文歌 等. 2)鄧小平唱國(guó)歌、義勇軍進(jìn)行曲等； 3)孫中山讀唐詩(shī)、唱救國(guó)軍歌等； 4)宋慶齡唱救國(guó)軍歌；中國(guó)人聯(lián)合起來(lái)向前進(jìn)等； 5)雷鋒唱社會(huì)主義好、唱義勇軍進(jìn)行曲等； 6)魯迅唱幸福的路靠自己開(kāi)等； 7)孫子、李清照、鄭成功、蘇試等唱中國(guó)人聯(lián)合起來(lái)向前進(jìn)等；
8)周旋唱何日君再來(lái)等；
9)霍英東唱國(guó)歌； 10)馬克思唱祝你生日快樂(lè)、國(guó)際歌等；
—-; 以及其他已故中國(guó)偉人、外國(guó)偉人唱中國(guó)歌曲或外國(guó)歌曲，等等。
其他實(shí)施例 本發(fā)明其他實(shí)施例的特點(diǎn)是利用本發(fā)明的方法，使現(xiàn)代廣告及游戲做得更細(xì)、更逼真。 本發(fā)明的其他實(shí)施例中，同樣可以將一直引譽(yù)至今并成為當(dāng)今西方某博物館的鎮(zhèn) 館寶物的"蒙娜麗莎"二維圖片，通過(guò)本發(fā)明所述的技術(shù)使其活現(xiàn)，配以人們熟悉的歌曲、語(yǔ) 言由活現(xiàn)的經(jīng)典人像演繹出來(lái)，即可再現(xiàn)活生生的蒙娜麗莎形象。在弘揚(yáng)文化傳播文化中 起著積極的意義，它告知人們被西方視為極品的"死物"在東方 一-中國(guó)已經(jīng)活現(xiàn)的道理。
權(quán)利要求
基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟1)根據(jù)所用歷史照片/圖片制作一個(gè)3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格，對(duì)照所述歷史照片/圖片將3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格作若干次修改，使3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格逼近使之所述歷史照片/圖片，構(gòu)成靜態(tài)形象；2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說(shuō)的話或要唱的歌表演出來(lái)，用攝錄機(jī)將所述替身的表演過(guò)程攝錄下來(lái)，在攝錄過(guò)程中主要攝錄好表演者的嘴部、眼部和頭部的動(dòng)作，以此制作成動(dòng)畫(huà)腳本，并將所述動(dòng)畫(huà)腳本分解成圖片系列；3)取第2)步被分解成的系列圖片以若干點(diǎn)的形式按照人像原型在第1)步準(zhǔn)備好的3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格上調(diào)整，即逐張作移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，上色后成為活現(xiàn)人像需用的圖片；4)最后與聲音等合成完成AVI文件，即形成“人像活現(xiàn)”動(dòng)畫(huà)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于第2)步 所述的替身可以是任意自然人，目的只取嘴部、眼部和頭部動(dòng)作的規(guī)律。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于在3D網(wǎng) 格或3D近似網(wǎng)格上調(diào)整頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格上網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)的變化按下式處理 對(duì)于任何一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的原始坐標(biāo)(xp，yp，zp)，當(dāng)三個(gè)角度變?yōu)閦eta，F(xiàn)i，gama時(shí)，該點(diǎn)的坐標(biāo) 變?yōu)?x， y， z)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于根據(jù)觀 察與試算求得近似值來(lái)確定角度zeta， Fi， gama，對(duì)任何一個(gè)頭像，采取先求出一些典型情 況的轉(zhuǎn)角再求其他轉(zhuǎn)角值；典型情況的轉(zhuǎn)角或以是正視前方、左轉(zhuǎn)30。角、左轉(zhuǎn)45°角、左 轉(zhuǎn)90°角、右轉(zhuǎn)30°角、右轉(zhuǎn)45°角或右轉(zhuǎn)45°角；其他轉(zhuǎn)角值可以是前述典型情況中相 鄰兩個(gè)角度之間的角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于按上式 做網(wǎng)格、基本完成頭部的整體轉(zhuǎn)動(dòng)，人像的眼、眉、口和鼻位置則在此基礎(chǔ)上作些細(xì)部的調(diào) 整。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于口形的 變化遵循一個(gè)原則，即每個(gè)人在講同樣的話、唱同樣歌時(shí)其口形相同、張口的大小相同，在 制作開(kāi)口的人像遵循這個(gè)口型變化的規(guī)律。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于歷史照片/圖片的人像活現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟1)根據(jù)所用歷史照片/圖片制作一個(gè)3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格，構(gòu)成靜態(tài)形象；2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說(shuō)的話或要唱的歌表演出來(lái)，用攝錄機(jī)將所述替身的表演過(guò)程攝錄下來(lái)，以此制作成動(dòng)畫(huà)腳本，并將所述動(dòng)畫(huà)腳本分解成圖片系列；3)取第2)步被分解成的系列圖片以若干點(diǎn)的形式按照人像原型在第1)步準(zhǔn)備好的3D網(wǎng)格或3D近似網(wǎng)格上調(diào)整，上色后成為活現(xiàn)人像需用的圖片；4)最后與聲音等合成完成AVI文件。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)真人人像的活現(xiàn)，通過(guò)配以人們熟悉的歌曲、語(yǔ)言由活現(xiàn)的經(jīng)典人像演繹出來(lái)，再現(xiàn)歷史人物的風(fēng)采，在弘揚(yáng)文化傳播文化中起著積極的意義。
文檔編號(hào)G06T15/70GK101789135SQ20091003697
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者裴文瑾 申請(qǐng)人:廣州市設(shè)計(jì)院;裴文瑾