JP2002329214A - 表情合成方法及び表情合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 括約筋周辺において、上下非対称な動きに対
しても自然な表情合成ができる表情合成方法及び表情合
成装置を提供する。 【解決手段】 表情合成方法が、表情モデルの括約筋に
囲まれた略楕円形の括約筋領域を抽出し、括約筋領域の
長軸より上方の領域を、長軸と半楕円形状とで囲まれた
半楕円領域として規定する抽出工程と、顔の表情が変化
した場合の、半楕円領域に含まれる特徴点の移動ベクト
ルを計算する計算工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータグラ
フィックスを用いた表情合成方法及び表情合成装置に関
し、特に、括約筋周辺において自然な表情変化の合成を
可能とする表情合成方法及び表情合成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表情筋モデルを用いた表情合成方法にお
いて、口や目のような括約筋の動きにより表情が変化す
る領域では、楕円領域を設定したばねモデルが用いられ
ていた。

【０００３】図１０は、Keith Waters が、"A Muscle M
odel for Animating Three-Dimensional Facial Expres
sion (Computer Graphics (SIGGRAPH '87), 21(4), pp.
17-24, July, 1987)"に発表した表情筋モデルを用いた
表情合成のフローチャートである。かかる表情合成方法
では、以下のＳ１０１〜Ｓ１０５の工程で、表情合成が
行なわれる。

【０００４】工程Ｓ１０１：コンピュータグラフィック
スの表情合成を行うコンピュータに、顔の表情モデルの
データが入力される。表情モデルは、例えば、顔の複数
の特徴点の座標データからなる。

【０００５】工程Ｓ１０２：例えば、目や口のように、
括約筋の動きにより表情が変化する領域を囲む楕円領域
を設定する。

【０００６】工程Ｓ１０３：Ｓ１０２で設定された楕円
領域内の、表情モデルの特徴点を検出する。

【０００７】工程Ｓ１０４：楕円領域内の特徴点につい
て、表情が変化した場合の各点の移動量を計算する。表
情の変化としては、目を閉じる、笑う等が該当する。か
かる表情筋モデルでは、表情が変化した場合に、楕円領
域内の各点は、楕円の中心方向に移動するものとして取
り扱われる。

【０００８】図１１を参照しながら、工程Ｓ１０４の移
動量の計算について説明する。図中、Ｓは、目や口を囲
むように設けた楕円を示す。Ｏ点は、楕円の中心点であ
り、長軸と短軸の交点として求められる。また、Ａ点
は、楕円Ｓに含まれる表情モデルの特徴点の１つを表
す。Ｂ点は、中心点ＯとＡ点とを結ぶ直線の延長と楕円
Ｓとの交点である。ここで、ＯＢの距離をｄ１、ＯＡの
距離をｄ２とする。また、表情が変化した場合の、Ａ点
の中心点Ｏ方向への移動距離をｄ３とする。

【０００９】表情の変化に伴う各特長点の移動量は、非
線形な関数として、例えばｃｏｓ関数を用いた以下の式
１に従って計算される。

【００１０】 ｄ３＝Ｋ・ｃｏｓ（（π／２）・（ｄ２／ｄ１）） （式１） ここで、Ｋは一定の定数を表す。

【００１１】式１を用いて計算された楕円領域内の特徴
点の移動量は、中心点Ｏから距離が離れるほど大きくな
り、楕円Ｓ上で最大となる。計算の結果、例えば、Ａ点
はＡ’点に移動する。

【００１２】工程Ｓ１０５：最後に、工程Ｓ１０４で、
Ａ点を含む各特長点について計算した移動量に従って各
特徴点を移動させ（方向は、中心点Ｏ方向）、グラフィ
ック画面上に移動後の各特長点を表示する。これによ
り、表情が変化した後の表情が合成される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる表情筋
モデルを用いた場合、口をすぼめるような上下対称の動
きに対しては、自然な表情変化の合成が可能であるが、
上下非対称の動きに対しては、変化後の表情が不自然に
なるという問題があった。特に、上下方向の動きが主と
なる目を閉じる、唇を閉じる、笑った時に唇が薄くなる
等の表情の合成において、不自然さが顕著に現れた。

【００１４】また、上記表情モデルを用いた場合、楕円
Ｓ上の特徴点の移動量が最大となる一方、楕円領域の外
部では特徴点の移動量は０となる。また、楕円Ｓは、目
や口の輪郭と必ずしも一致しないため、特に楕円領域の
周辺部において、合成された表情が不自然になる。

【００１５】そこで、本発明は、括約筋周辺において、
上下非対称な動きに対しても自然な表情変化の合成がで
きる表情合成方法及び表情合成装置を提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンピュータ
グラフィックスを用いた表情合成方法であって、顔の表
情モデルを、顔の特徴点のデータとして入力する工程
と、該表情モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋
領域を抽出し、該括約筋領域の長軸より上方の領域を、
該長軸と半楕円形状とで囲まれた半楕円領域として規定
する抽出工程と、該半楕円領域に含まれる該特徴点を検
索する工程と、該顔の表情が変化した場合の、該半楕円
領域に含まれる該特徴点の移動ベクトルを計算する計算
工程と、該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、
表情変化後の表情モデルを合成する工程とを含む表情合
成方法である。このように、半楕円領域を規定して表情
モデルの合成を行うことにより、長軸の上下の動作が非
対称な表情変化を、自然な表情変化として合成すること
ができる。従って、特に、目を閉じる動作等が、自然な
動作として合成できる。

【００１７】また、上記抽出工程が、更に、上記括約筋
領域の長軸より下方の領域を、該長軸と半楕円形状とで
囲まれた半楕円領域として規定する工程を含む表情合成
方法でもある。このように、長軸の上下に対して、別々
に半楕円領域を規定して表情合成を行うことにより、自
然な表情変化の合成が可能となる。

【００１８】上記計算工程は、非線形な関数を用いて上
記特徴点の移動ベクトルを計算する工程である。

【００１９】また、本発明は、更に、上記半楕円領域の
上方に、上記半楕円形状と、該半楕円形状と長軸が等し
く短軸がより大きい外部半楕円形状とに囲まれた外部半
楕円領域を規定する工程と、該外部半楕円領域に含まれ
る上記特徴点を検索する工程と、該顔の表情が変化した
場合の、該外部半楕円領域に含まれる該特徴点の移動ベ
クトルを計算する計算工程と、該移動ベクトルに従って
該特徴点を移動させ、表情変化後の表情モデルを合成す
る工程とを含むことを特徴とする表情合成方法でもあ
る。半楕円領域の周囲にマージン領域として外部半楕円
領域を設けて、表情合成を行うことにより、より自然な
表情変化の合成が可能となる。特に、規定された半楕円
領域が、括約筋領域より狭いような、設定誤差が生じた
場合にも、自然な表情変化の合成が可能となる。また、
ポリゴンモデルを用いた場合に発生する、設定誤差の拡
大による不自然な表情変化の合成を防止できる。

【００２０】上記計算工程は、上記半楕円領域と上記外
部半楕円領域との境界近傍で上記移動ベクトルの大きさ
が最大となり、該外部半楕円領域の周辺近傍で該移動ベ
クトルの大きさが最小となるように、非線形な関数を用
いて上記特徴点の移動ベクトルを計算する工程であるこ
とが好ましい。このような非線形な関数を用いることに
より、半楕円領域の外側と内側で動きが不連続になるこ
とにより、表情変化が不自然になることを防止できる。

【００２１】また、本発明は、コンピュータグラフィッ
クスを用いた表情合成方法であって、顔の表情モデル
を、顔の特徴点のデータとして入力する工程と、該表情
モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域を抽出
し、該括約筋領域の長軸より下方の領域を、該長軸と２
次曲線とで囲まれた２次曲線領域として規定する工程
と、該２次曲線領域に含まれる該特徴点を検索する工程
と、該顔の表情が変化した場合の、該２次曲線領域に含
まれる該特徴点の移動ベクトルを計算する計算工程と、
該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
後の表情モデルを合成する工程とを含む表情合成方法で
もある。このように、長軸より下の領域を、２次曲線領
域として規定することにより、例えば、微笑んだ時の口
元のように、口の両側が外側に引っ張られるような表情
変化の自然な合成が可能となる。

【００２２】上記計算工程は、上記長軸方向に非線形な
関数を適用して移動ベクトルを計算する第１工程と、該
長軸に略垂直方向に非線形な関数を適用して移動ベクト
ルを計算する第２工程とを含むことが好ましい。

【００２３】また、本発明は、コンピュータグラフィッ
クスを用いた表情合成装置であって、顔の表情モデル
を、顔の特徴点のデータとして入力する手段と、該表情
モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域を抽出
し、該括約筋領域の長軸より上方の領域を、該長軸と半
楕円形状とで囲まれた半楕円領域として規定する手段
と、該半楕円領域に含まれる該特徴点を検索する手段
と、該顔の表情が変化した場合の、該半楕円領域に含ま
れる該特徴点の移動ベクトルを計算する計算手段と、該
移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化後
の表情モデルを合成する手段とを含む表情合成装置でも
ある。

【００２４】また、本発明は、更に、上記半楕円領域の
上方に、上記半楕円形状と、該半楕円形状と長軸が等し
く短軸がより大きい外部半楕円形状とに囲まれた外部半
楕円領域を規定する手段と、該外部半楕円領域に含まれ
る上記特徴点を検索する手段と、該顔の表情が変化した
場合の、該外部半楕円領域に含まれる該特徴点の移動ベ
クトルを計算する計算手段と、該移動ベクトルに従って
該特徴点を移動させ、表情変化後の表情モデルを合成す
る手段とを含むことを特徴とする表情合成装置でもあ
る。

【００２５】また、本発明は、コンピュータグラフィッ
クスを用いた表情合成装置であって、顔の表情モデル
を、顔の特徴点のデータとして入力する手段と、該表情
モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域を抽出
し、該括約筋領域の長軸より下方の領域を、該長軸と２
次曲線とで囲まれた２次曲線領域として規定する手段
と、該２次曲線領域に含まれる該特徴点を検索する手段
と、該顔の表情が変化した場合の、該２次曲線領域に含
まれる該特徴点の移動ベクトルを計算する計算手段と、
該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
後の表情モデルを合成する手段とを含む表情合成装置で
もある。

【００２６】上記計算手段は、非線形な関数を適用して
移動ベクトルを計算する手段である。

【００２７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本実施の
形態にかかる表情筋モデルを用いた、コンピュータグラ
フィックス上での表情合成のフローチャートである。か
かる表情合成方法では、以下のＳ１〜Ｓ５の工程で、表
情合成が行なわれる。

【００２８】工程Ｓ１：表情合成を行うコンピュータ
に、顔の表情モデルのデータが入力される。表情モデル
は、例えば、顔の複数の特徴点の座標データからなる。

【００２９】工程Ｓ２：工程Ｓ１で入力された座標デー
タのうち、顔モデルの頂点データ１〜４（例えば、口の
輪郭の上下、左右の頂点）をもとに、括約筋のある領域
を囲む楕円領域を規定する。本実施の形態では、図２に
示すように、長軸方向（ｘ軸方向）の長さが等しく、短
軸方向（ｙ軸方向）の長さが異なる２つの半楕円領域Ａ
１、Ｂ１が別々に規定される。

【００３０】工程Ｓ３：Ｓ２で設定された半楕円領域Ａ
１、Ｂ１内の、表情モデルの特徴点を検出する。

【００３１】工程Ｓ４：半楕円領域Ａ１、Ｂ１のそれぞ
れに含まれる特徴点について、表情が変化した場合の各
点の移動量を計算する。本実施の形態では、上下方向の
動きが主となる目を閉じる、唇を噛む等の表情の合成を
行うため、各特徴点は上下方向（楕円の短軸方向）のみ
に移動するものとして、各特徴点の移動量を計算する。
特徴点の移動量の計算について、図３を参照しながら簡
単に説明する。なお、図３では、半楕円領域Ａ１につい
て、特徴点の移動量が計算される。図３において、表情
が変化した場合に、表情モデルの特徴点の１つであるＡ
点は、楕円の短軸方向（ｙ軸方向）にＡ’点まで移動す
るものとする。Ｂ点、Ｃ点は、Ａ点を通りｙ軸方向に延
びた直線が、楕円、ｘ軸（楕円の長軸）とそれぞれ交わ
る点である。ここで、ＢＣの距離をｄ１、ＡＣの距離を
ｄ２とする。また、表情が変化した場合の、Ａ点の移動
距離をｄ３とする。

【００３２】表情の変化に伴う各特長点の移動量は、非
線形な関数を用いた上述の式１に従って計算される。

【００３３】工程Ｓ５：最後に、工程Ｓ４でＡ点を含む
各特長点について計算した移動量に従って各特徴点を移
動させ、グラフィック画面上に移動後の各特長点を表示
する。これにより、表情が変化した後の顔の表情が合成
され、表示される。

【００３４】続いて、半楕円領域Ｂ１についても同様に
工程Ｓ２〜Ｓ５を行い、変化後の表情が合成される。

【００３５】このように本実施の形態にかかる表情合成
方法では、表情が変化する領域を、上下２つの半楕円領
域に分けてそれぞれ変化後の表情を合成するため、上下
非対称な表情の変化についても、自然な表情となるよう
に表情の合成ができる。

【００３６】実施の形態２．図４は、本実施の形態にか
かる表情筋モデルを用いた、コンピュータグラフィック
ス上での表情合成のフローチャートである。かかる表情
合成方法では、以下のＳ１１〜Ｓ１５の工程で、表情合
成が行なわれる。

【００３７】工程Ｓ１１：表情合成を行うコンピュータ
に、顔の表情モデルのデータが入力される。表情モデル
は、例えば、顔の複数の特徴点の座標データからなる。

【００３８】工程Ｓ１２：実施の形態１と同様の方法
で、まず、内部半楕円領域Ａ２を規定する。次に、内部
半楕円領域Ａ２の外側に、長軸（ｙ軸）の長さがＡ２と
等しく、短軸（ｘ軸）方向の長さを所定倍した外部半楕
円領域Ａ３が規定される。所定の定数は、ケースバイケ
ースで設定されるが、例えば、１．１や１．２のような
値となる。

【００３９】工程Ｓ１３：Ｓ１２で設定された内部半楕
円領域Ａ２、外部半楕円領域Ａ３内の、表情モデルの特
徴点を検出する。

【００４０】工程Ｓ１４：内部半楕円領域Ａ２内の特徴
点については、上述の実施の形態１と同様に、式１を用
いて各特徴点の移動量を計算する。一方、外部半楕円領
域Ａ３に含まれる特徴点については、以下の式２に従っ
て、別途移動量が計算される。ここで、外部半楕円領域
Ａ３に含まれる特徴点の１つをＤ点、Ｄ点を含むｙ軸方
向の直線が、内部半楕円領域Ａ２、外部半楕円領域Ａ３
の周囲と交わる点をＢ、Ｅとし、Ｄ点の下方への移動量
をｄ６とする。実施の形態１と同様に、ＢＣの距離をｄ
１、ＡＣの距離をｄ２とする。また、ＣＥの距離をｄ
４、ＣＢの距離をｄ５とする。更に、表情が変化した場
合の、Ｄ点のＣ点方向への移動距離をｄ６とする。表情
の変化に伴う各特長点の移動量は、非線形な関数を用い
た、例えばｓｉｎ関数を用いた以下の式２に従って計算
される。

【００４１】 ｄ６＝Ｋ１・ｓｉｎ（（π／２）・（（ｄ１−ｄ５）／（ｄ１−ｄ４）） （式２） ここで、Ｋ１は一定の定数を表す。

【００４２】式２を用いて計算された外部半楕円領域Ａ
３内の特徴点の移動量は、Ｂ点からの距離が離れるほど
小さくなり、外部半楕円領域Ａ３の周辺上では０とな
る。

【００４３】工程Ｓ１５：工程Ｓ１４で計算した、内部
半楕円領域Ａ２、外部半楕円領域Ａ３内のそれぞれの特
徴点の座標に基づいて、表情の変化後の表情合成を行
う。

【００４４】ｙ軸より下方の領域についても、工程Ｓ１
２〜Ｓ１５を行うことにより、表情の変化後の表情合成
を行う。

【００４５】ここで、実施の形態１に示すように、表情
モデルを用いた場合には楕円Ｓ上の特徴点の移動量が最
大となる一方、楕円領域の外部では特徴点の移動量は０
となるため、特に楕円領域の周辺部において、合成され
た表情が不自然になる場合がある。特に、楕円Ｓは、目
や口の輪郭と必ずしも一致しないため、不自然な表情合
成が発生しやすい。これに対して、本実施の形態にかか
る合成方法では、実施の形態１と同様の方法で表情合成
を行う内部半楕円領域Ａ２の外部に、マージン領域とし
て外部半楕円領域Ａ３を設けている。外部半楕円領域Ａ
３では、その外周部で特徴点の移動量が０となるように
設定されている。従って、かかる表情合成方法を用いる
ことにより、外部半楕円領域Ａ３では、外周部に近づく
ほど特徴点の移動量が小さくなり、表情の動きが自然に
なるように表情合成を行うことができる。

【００４６】実施の形態３．図６は、本実施の形態にか
かる表情筋モデルを用いた、コンピュータグラフィック
ス上での表情合成のフローチャートである。上記実施の
形態１、２では、表情変化の前後において、頂点２、４
（図２参照）に位置が移動しない場合であった。これに
対して、本実施の形態では、表情変化に伴って、頂点
２、４が外方にそれぞれ移動する場合の表情合成を行
う。かかる場合としては、例えば、微笑んだ場合の口元
の表情変化等が該当する。

【００４７】本実施の形態にかかる表情合成方法では、
以下のＳ２１〜Ｓ２５及びＳ３１〜Ｓ３５の工程で、表
情合成が行なわれる。

【００４８】本実施の形態では、実施の形態１と同様
に、顔モデルの頂点データをもとに、括約筋のある領域
を囲む領域を規定するが、長軸より上方の外周部は半楕
円により規定し、一方、長軸より下方の外周部は２次曲
線により規定される。

【００４９】長軸より上方の領域では、Ｓ２００で示
す、実施の形態１と同じ工程（工程Ｓ２２〜Ｓ２４）で
表情変化の合成を行う。

【００５０】一方、長軸より下方の領域では、Ｓ３００
で示す工程（工程Ｓ３２〜Ｓ３４）で、表情変化の合成
を行う。工程Ｓ３２〜Ｓ３４について、以下に説明す
る。

【００５１】工程Ｓ３２：長軸より下方の領域の外周
を、半楕円に代えて２次曲線で規定する。２次曲線と長
軸とで囲まれた領域が、２次曲線領域となる。

【００５２】工程Ｓ３３：２次曲線領域内の表情モデル
の特徴点を検出する。

【００５３】工程Ｓ３４：各特徴点について、移動ベク
トル（移動量、移動方向）を計算する。計算方法につい
ては、図７〜９を参照しながら説明する。

【００５４】図７に示す２次曲線Ａ（ｙ＝ａ・ｘ^２＋
ｂ、ここで、ａ、ｂは定数）とｘ軸とに囲まれた領域
が、表情の変化前における２次曲線領域である。本実施
の形態にかかる表情モデルでは、上述のようにＦ点、Ｈ
点（図２の頂点２、４に相当）がそれぞれ外方のＩ点、
Ｋ点に移動する。これにより、Ｇ点（図２の頂点３に相
当）が上部に持ち上げられる。この結果、２次曲線Ａ
（ｙ＝ａ・ｘ^２＋ｂ、ここで、ａ、ｂは定数）が、２次
曲線Ｃ（ｙ＝ａ’・ｘ^２＋ｂ’、ここで、ａ’、ｂ’は
定数）の位置に移動する。かかる場合の表情の変化を、
まず、２次曲線Ａが２次曲線Ｂに変化し、更に、２次曲
線Ｂが２次曲線Ｃに変化する、２段階の変化として、２
次曲線領域内の各特徴点の移動ベクトルを計算する。

【００５５】まず、図８を参照しながら、２次曲線Ａが
２次曲線Ｂに変化する場合（第１段階）について説明す
る。このような変化としては、例えば、笑った時に口角
が広がる表情変化がある。かかる変化では、Ｆ点がＩ点
に移動するため、Ｆ点のｘ座標の値をｍ倍すると、Ｉ点
のｘ座標となる。具体的には、Ｆ点（√（ｂ／ａ），
０）がＩ点（ｍ・√（ｂ／ａ），０）に移動する。ま
た、Ｈ点（−√（ｂ／ａ），０）はＫ点（−ｍ・√（ｂ
／ａ），０）に移動する。

【００５６】また、２次曲線Ａ上の任意の点Ｃ（Ｘａ，
Ｙａ）は点Ｍ（Ｘｂ，Ｙｂ）に移動するため、２次曲線
領域内の各特徴点の移動量は、上述の式１の定数ＫをＫ
＝Ｘｂ／Ｘａとし、かかる式１をｙ軸方向の動きに適用
することにより計算できる。

【００５７】次に、図９を参照しながら、２次曲線Ｂが
２次曲線Ｃに変化する場合（第２段階）について考え
る。このような変化としては、例えば、笑った時に下唇
が持ちあがる（薄くなる）表情変化がある。かかる変化
では、Ｇ点がＪ点に移動するため、Ｇ点のｙ座標の値を
α（ｍ）倍することにより、Ｊ点のｙ座標となる。具体
的には、Ｇ点（０，ｂ）がＪ点（０，α（ｍ）・ｂ）と
なる。ここで、α（ｍ）は、ｍの関数であり、ｘ軸方向
の移動量に依存して、ｙ軸方向の移動量も決まってくる
ことを表している。α（ｍ）は、例えば、１／ｍのよう
な値となる。

【００５８】また、２次曲線Ｂ上の任意の点Ｎ（Ｘｎ，
Ｙｎ）は点Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ）に移動するため、２次曲線
領域内の各特徴点の移動量は、上述の式１の定数ＫをＫ
＝Ｙｐ／Ｙｎとし、かかる式１をｙ軸方向の動きに適用
することにより、各特徴点の移動ベクトルが計算され
る。

【００５９】このように、長軸より下方の領域を２次曲
線を用いて規定することにより、長軸の両端が移動する
ような表情変化に対しても、自然な表情合成が可能とな
る。

【００６０】なお、実施の形態１〜３において、括約筋
で囲まれた領域と、半楕円領域や２次曲線領域等との、
ずれ（形状誤差）を求めておき、半楕円領域や２次曲線
領域を所定のマージンを含んで大きめに規定することも
可能である。これにより、目のような形状に固体差の大
きな部分についても、より自然な表情合成を行うことが
できるようになる。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる表情合成方法を用いることにより、括約筋の近
傍においても、自然な表情変化の合成ができる。

【００６２】特に、上下非対称な動作等についても自然
な表情合成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１にかかる表情合成のフローチャ
ートである。

【図２】 実施の形態１にかかる半楕円領域である。

【図３】 実施の形態１にかかる半楕円領域である。

【図４】 実施の形態２にかかる表情合成のフローチャ
ートである。

【図５】 実施の形態２にかかる内部半楕円領域及び外
部半楕円領域である。

【図６】 実施の形態２にかかる表情合成のフローチャ
ートである。

【図７】 実施の形態３にかかる２次曲線領域である。

【図８】 実施の形態３にかかる２次曲線領域である。

【図９】 実施の形態３にかかる２次曲線領域である。

【図１０】 従来の表情合成のフローチャートである。

【図１１】 従来の楕円領域である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽島 一夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5B050 AA09 BA07 BA08 BA12 EA07 EA13 EA19 EA24 FA02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータグラフィックスを用いた表
   情合成方法であって、 顔の表情モデルを、顔の特徴点のデータとして入力する
   工程と、 該表情モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域
   を抽出し、該括約筋領域の長軸より上方の領域を、該長
   軸と半楕円形状とで囲まれた半楕円領域として規定する
   抽出工程と、 該半楕円領域に含まれる該特徴点を検索する工程と、 該顔の表情が変化した場合の、該半楕円領域に含まれる
   該特徴点の移動ベクトルを計算する計算工程と、 該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
   後の表情モデルを合成する工程とを含む表情合成方法。
2. 【請求項２】 上記抽出工程が、更に、上記括約筋領域
   の長軸より下方の領域を、該長軸と半楕円形状とで囲ま
   れた半楕円領域として規定する工程を含むことを特徴と
   する請求項１に記載の表情合成方法。
3. 【請求項３】 上記計算工程が、非線形な関数を用いて
   上記特徴点の移動ベクトルを計算する工程であることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の表情合成方法。
4. 【請求項４】 更に、上記半楕円領域の上方に、上記半
   楕円形状と、該半楕円形状と長軸が等しく短軸がより大
   きい外部半楕円形状とに囲まれた外部半楕円領域を規定
   する工程と、 該外部半楕円領域に含まれる上記特徴点を検索する工程
   と、 該顔の表情が変化した場合の、該外部半楕円領域に含ま
   れる該特徴点の移動ベクトルを計算する計算工程と、 該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
   後の表情モデルを合成する工程とを含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の表情合成方法。
5. 【請求項５】 上記計算工程が、上記半楕円領域と上記
   外部半楕円領域との境界近傍で上記移動ベクトルの大き
   さが最大となり、該外部半楕円領域の周辺近傍で該移動
   ベクトルの大きさが最小となるように、非線形な関数を
   用いて上記特徴点の移動ベクトルを計算する工程である
   ことを特徴とする請求項４に記載の表情合成方法。
6. 【請求項６】 コンピュータグラフィックスを用いた表
   情合成方法であって、 顔の表情モデルを、顔の特徴点のデータとして入力する
   工程と、 該表情モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域
   を抽出し、該括約筋領域の長軸より下方の領域を、該長
   軸と２次曲線とで囲まれた２次曲線領域として規定する
   工程と、 該２次曲線領域に含まれる該特徴点を検索する工程と、 該顔の表情が変化した場合の、該２次曲線領域に含まれ
   る該特徴点の移動ベクトルを計算する計算工程と、 該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
   後の表情モデルを合成する工程とを含む表情合成方法。
7. 【請求項７】 上記計算工程が、上記長軸方向に非線形
   な関数を適用して移動ベクトルを計算する第１工程と、 該長軸に略垂直方向に非線形な関数を適用して移動ベク
   トルを計算する第２工程とを含むことを特徴とする請求
   項６に記載の表情合成方法。
8. 【請求項８】 コンピュータグラフィックスを用いた表
   情合成装置であって、 顔の表情モデルを、顔の特徴点のデータとして入力する
   手段と、 該表情モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域
   を抽出し、該括約筋領域の長軸より上方の領域を、該長
   軸と半楕円形状とで囲まれた半楕円領域として規定する
   手段と、 該半楕円領域に含まれる該特徴点を検索する手段と、 該顔の表情が変化した場合の、該半楕円領域に含まれる
   該特徴点の移動ベクトルを計算する計算手段と、 該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
   後の表情モデルを合成する手段とを含む表情合成装置。
9. 【請求項９】 更に、上記半楕円領域の上方に、上記半
   楕円形状と、該半楕円形状と長軸が等しく短軸がより大
   きい外部半楕円形状とに囲まれた外部半楕円領域を規定
   する手段と、 該外部半楕円領域に含まれる上記特徴点を検索する手段
   と、 該顔の表情が変化した場合の、該外部半楕円領域に含ま
   れる該特徴点の移動ベクトルを計算する計算手段と、 該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
   後の表情モデルを合成する手段とを含むことを特徴とす
   る請求項８に記載の表情合成装置。
10. 【請求項１０】 コンピュータグラフィックスを用いた
    表情合成装置であって、 顔の表情モデルを、顔の特徴点のデータとして入力する
    手段と、 該表情モデルの括約筋に囲まれた略楕円形の括約筋領域
    を抽出し、該括約筋領域の長軸より下方の領域を、該長
    軸と２次曲線とで囲まれた２次曲線領域として規定する
    手段と、 該２次曲線領域に含まれる該特徴点を検索する手段と、 該顔の表情が変化した場合の、該２次曲線領域に含まれ
    る該特徴点の移動ベクトルを計算する計算手段と、 該移動ベクトルに従って該特徴点を移動させ、表情変化
    後の表情モデルを合成する手段とを含む表情合成装置。
11. 【請求項１１】 上記計算手段が、非線形な関数を適用
    して移動ベクトルを計算する手段であることを特徴とす
    る請求項８〜１０のいずれかに記載の表情合成装置。