16、面部动作捕捉全解析

面部动作捕捉全解析

1. 面部动作捕捉概述

面部是人体中部分随意肌附着于其他肌肉而非骨骼的唯一部位。大部分面部肌肉细小、纤薄、呈层状分布，并嵌入脂肪组织中。由于面部动作十分微妙，面部表情的动作捕捉几乎完全依靠光学系统来完成。通常会使用用于假睫毛或假发的低敏胶水，将直径为 2 到 3 毫米的小标记粘贴在捕捉对象的脸上。

若高端系统配备足够数量的高分辨率相机，便能够在一个足够大的捕捉空间内，同时捕捉全身动作和面部表情，让捕捉对象可以自由活动。不过，多数光学系统是在一个较小的捕捉空间内，将面部表情与身体动作分开进行捕捉的。具体做法是，在坐着的捕捉对象周围放置相机。面部数据会通过去除头部运动来进行“稳定化”处理，从而分离出由皮肤下的面部肌肉引起的面部皮肤局部位移。处理后的稳定数据会应用到面部绑定上。

2. 面部解剖结构

2.1 颅骨与面部骨骼

我们的头部容纳着最重要且不可替代的器官——大脑，以及所有五种感官的感觉器官（眼睛用于视觉、耳朵用于听觉、舌头用于味觉、鼻子用于嗅觉、皮肤用于触觉）。人类颅骨由 8 块颅骨和 14 块面部骨骼组成，其形状决定了个体的外貌特征。这 22 块颅骨共同形成了多个腔体，最大的腔体用于容纳大脑，较小的腔体则用于容纳眼睛、耳朵、鼻子和嘴巴。

颅骨中呈圆顶状的部分是颅盖骨，它由八块骨板构成。未出生婴儿的骨板尚未融合，这样在通过狭窄的产道时头部能够变形。触摸新生儿的头顶，能感觉到一个柔软的部位，靠近头部后方还有一个较小的柔软部位。较小的那个在出生几个月后会闭合，而较大的那个则会一直保持柔软，直到大约 2 岁。额骨形成了眼睛上方脸部的上半部分，在颅骨中对脸部特征起着最为重要的作用。眉弓是眉毛下方的一道