JPH08194839A - 顔画像表示装置及びその表示方法 - Google Patents
顔画像表示装置及びその表示方法Info
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- JPH08194839A JPH08194839A JP2347795A JP2347795A JPH08194839A JP H08194839 A JPH08194839 A JP H08194839A JP 2347795 A JP2347795 A JP 2347795A JP 2347795 A JP2347795 A JP 2347795A JP H08194839 A JPH08194839 A JP H08194839A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 人物の顔の表情の細かな設定を容易とする。
【構成】 一端が頭蓋骨構造体１の所定箇所に固着され
た線状筋肉体３を収縮させることにより、表面の皮膚組
織体２を変形させ、表情の変化を表わすことができる。
尚、皮膚組織体２は、コンピュータグラフィックデータ
にから成る。この場合、変形制御部４により、線状筋肉
体３の収縮量に応じた皮膚組織体２の変形量が求められ
るが、その変形量は線状筋肉体３の回りで一様になるの
でなく、方向によって異なる。この結果、目の下に固着
され、唇の端に接続された線状筋肉体３を収縮させる場
合、頬の側のみを大きく変形させ、鼻の側はあまり変形
しないようにすることができる。従って、１つの線状筋
肉モデルで線状筋肉体３の両側の皮膚組織体２の変形を
表現することができる。
た線状筋肉体３を収縮させることにより、表面の皮膚組
織体２を変形させ、表情の変化を表わすことができる。
尚、皮膚組織体２は、コンピュータグラフィックデータ
にから成る。この場合、変形制御部４により、線状筋肉
体３の収縮量に応じた皮膚組織体２の変形量が求められ
るが、その変形量は線状筋肉体３の回りで一様になるの
でなく、方向によって異なる。この結果、目の下に固着
され、唇の端に接続された線状筋肉体３を収縮させる場
合、頬の側のみを大きく変形させ、鼻の側はあまり変形
しないようにすることができる。従って、１つの線状筋
肉モデルで線状筋肉体３の両側の皮膚組織体２の変形を
表現することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータグラフィ
ックにより人物の顔の表情の変化を表示する顔画像表示
装置及びその表示方法に関するものである。
ックにより人物の顔の表情の変化を表示する顔画像表示
装置及びその表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンピュータグラフィックにより
人物の顔を３次元ポリゴンデータにより表示し、このデ
ータにおける各頂点の移動量を筋肉モデルを定義して実
際の筋肉の動作をシミュレートする技術がある。これに
より、人物の顔の筋肉の動きに応じた表情の変化を表示
するようにしている。この場合の筋肉モデルには、例え
ば、直線を定め、その直線の回りの頂点の動きを表現す
るようにした線状筋肉モデルがある。このような線状筋
肉モデルは、人物の笑顔を表示する場合において、人物
が笑顔を表す場合に収縮させる頬骨の筋肉などに適用さ
れる（“A MuscleModel For Animating Three-Dimensio
nal Facial Expression”Keith Waters,Computer Graph
ics,22(4):17-24,1987 参照）。
人物の顔を３次元ポリゴンデータにより表示し、このデ
ータにおける各頂点の移動量を筋肉モデルを定義して実
際の筋肉の動作をシミュレートする技術がある。これに
より、人物の顔の筋肉の動きに応じた表情の変化を表示
するようにしている。この場合の筋肉モデルには、例え
ば、直線を定め、その直線の回りの頂点の動きを表現す
るようにした線状筋肉モデルがある。このような線状筋
肉モデルは、人物の笑顔を表示する場合において、人物
が笑顔を表す場合に収縮させる頬骨の筋肉などに適用さ
れる（“A MuscleModel For Animating Three-Dimensio
nal Facial Expression”Keith Waters,Computer Graph
ics,22(4):17-24,1987 参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような課題があった。即ち、従
来の線状筋肉モデルでは、筋肉の始点と終点を結ぶ直線
を回転の軸として扇形を回転させた立体の中に含まれる
頂点がすべて筋肉の収縮によって影響を受けて移動す
る。また、筋肉の収縮により移動する頂点のうち、角度
方向の移動量は直線に近い部分ほど大きい。従って、こ
の筋肉モデルを顔の形のデータに応用する場合、最も収
縮させたい部分の上に直線を設定する必要がある。
た従来の技術には、次のような課題があった。即ち、従
来の線状筋肉モデルでは、筋肉の始点と終点を結ぶ直線
を回転の軸として扇形を回転させた立体の中に含まれる
頂点がすべて筋肉の収縮によって影響を受けて移動す
る。また、筋肉の収縮により移動する頂点のうち、角度
方向の移動量は直線に近い部分ほど大きい。従って、こ
の筋肉モデルを顔の形のデータに応用する場合、最も収
縮させたい部分の上に直線を設定する必要がある。
【０００４】ところが、人の顔には鼻のように表情の変
化によっても皮膚がほとんど動かない部分がある。例え
ば、目の下を始点とし、唇の端を終点とする頬の筋肉を
収縮させることにより、微笑みを表現するとする。この
場合、実際の人間の顔では、頬の部分が大きく変形し、
鼻の周辺の部分はほとんど変形しないが、線状筋肉モデ
ルでは両方とも同じように変形してしまう。このため、
線状筋肉モデルで頬を大きく変形させようとすると、鼻
の周辺の部分の変形が不自然になる。従って、鼻の周辺
の部分の変形を抑制させるように線状筋肉モデルを決定
しなければならず、このような制約により表情の細かな
設定が困難であった。
化によっても皮膚がほとんど動かない部分がある。例え
ば、目の下を始点とし、唇の端を終点とする頬の筋肉を
収縮させることにより、微笑みを表現するとする。この
場合、実際の人間の顔では、頬の部分が大きく変形し、
鼻の周辺の部分はほとんど変形しないが、線状筋肉モデ
ルでは両方とも同じように変形してしまう。このため、
線状筋肉モデルで頬を大きく変形させようとすると、鼻
の周辺の部分の変形が不自然になる。従って、鼻の周辺
の部分の変形を抑制させるように線状筋肉モデルを決定
しなければならず、このような制約により表情の細かな
設定が困難であった。
【０００５】
（１）本発明の顔画像表示装置は、上述した課題を解決
するため、以下の点を特徴とするものである。 頭蓋骨構造体と、当該頭蓋骨構造体を覆う変形可能な
皮膚組織体を備える。 一端が頭蓋骨構造体の各所定箇所に固着され且つ他端
が変形可能な皮膚組織体に接続された、伸縮自在な各線
状筋肉体を備える。 当該各線状筋肉体の収縮によって引きずられる、当該
各線状筋肉体の回りの皮膚組織体の変形量を、当該各線
状筋肉体を中心軸としてその中心軸からの方向によって
異なる値とする変形制御部を備える。
するため、以下の点を特徴とするものである。 頭蓋骨構造体と、当該頭蓋骨構造体を覆う変形可能な
皮膚組織体を備える。 一端が頭蓋骨構造体の各所定箇所に固着され且つ他端
が変形可能な皮膚組織体に接続された、伸縮自在な各線
状筋肉体を備える。 当該各線状筋肉体の収縮によって引きずられる、当該
各線状筋肉体の回りの皮膚組織体の変形量を、当該各線
状筋肉体を中心軸としてその中心軸からの方向によって
異なる値とする変形制御部を備える。
【０００６】（２）本発明の顔画像表示方法は、上述し
た課題を解決するため、コンピュータグラフィックで表
示する顔画像の３次元データに対して、顔の筋肉の動き
に基づいて表情を作成する場合において、以下の点を特
徴とするものである。 線状筋肉体の固着された一端を通り、当該線状筋肉体
に対して垂直な主軸を定義する。 当該主軸と線状筋肉体の双方を含む平面上で線状筋肉
体の収縮により皮膚組織体が変形する最大範囲を、線状
筋肉体を中心軸としてその中心軸の回りで非対象に設定
する。
た課題を解決するため、コンピュータグラフィックで表
示する顔画像の３次元データに対して、顔の筋肉の動き
に基づいて表情を作成する場合において、以下の点を特
徴とするものである。 線状筋肉体の固着された一端を通り、当該線状筋肉体
に対して垂直な主軸を定義する。 当該主軸と線状筋肉体の双方を含む平面上で線状筋肉
体の収縮により皮膚組織体が変形する最大範囲を、線状
筋肉体を中心軸としてその中心軸の回りで非対象に設定
する。
【０００７】
（１）本発明の顔画像表示装置においては、一端が頭蓋
骨構造体の所定箇所に固着された線状筋肉体を収縮させ
ることにより、表面の皮膚組織体を変形させ、表情の変
化を表わすことができる。尚、皮膚組織体は、コンピュ
ータグラフィックデータから成る。この場合、変形制御
部により、線状筋肉体の収縮量に応じた皮膚組織体の変
形量が求められるが、その変形量は線状筋肉体の回りで
一様になるのでなく、方向によって異なる。この結果、
目の下に固着され、唇の端に接続された線状筋肉体を収
縮させる場合、頬の側のみを大きく変形させ、鼻の側は
あまり変形しないようにすることができる。
骨構造体の所定箇所に固着された線状筋肉体を収縮させ
ることにより、表面の皮膚組織体を変形させ、表情の変
化を表わすことができる。尚、皮膚組織体は、コンピュ
ータグラフィックデータから成る。この場合、変形制御
部により、線状筋肉体の収縮量に応じた皮膚組織体の変
形量が求められるが、その変形量は線状筋肉体の回りで
一様になるのでなく、方向によって異なる。この結果、
目の下に固着され、唇の端に接続された線状筋肉体を収
縮させる場合、頬の側のみを大きく変形させ、鼻の側は
あまり変形しないようにすることができる。
【０００８】（２）本発明の顔画像表示方法において
は、３次元のコンピュータグラフィックデータにおい
て、線状筋肉体と垂直な主軸を定義し、線状筋肉体と主
軸を含む基準平面上において皮膚組織体を変形させる範
囲を決定する。この範囲は、基準平面の角度によって変
化する。この結果、中心軸に対して非対象な線状筋肉モ
デルを局座標により表現したコンピュータグラフィック
データを容易に作成することができる。
は、３次元のコンピュータグラフィックデータにおい
て、線状筋肉体と垂直な主軸を定義し、線状筋肉体と主
軸を含む基準平面上において皮膚組織体を変形させる範
囲を決定する。この範囲は、基準平面の角度によって変
化する。この結果、中心軸に対して非対象な線状筋肉モ
デルを局座標により表現したコンピュータグラフィック
データを容易に作成することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明の顔画像表示装置及びその
表示方法の一実施例のブロック図である。図示の装置
は、頭蓋骨構造体１、皮膚組織体２、各線状筋肉体３、
変形制御部４を備えている。皮膚組織体２は、当該頭蓋
骨構造体１を覆っており、変形可能な弾性体を表わす３
次元ポリゴンデータから成る。即ち、このポリゴンデー
タは、固定値でなく、所定の範囲内での変数値とする。
に説明する。図１は、本発明の顔画像表示装置及びその
表示方法の一実施例のブロック図である。図示の装置
は、頭蓋骨構造体１、皮膚組織体２、各線状筋肉体３、
変形制御部４を備えている。皮膚組織体２は、当該頭蓋
骨構造体１を覆っており、変形可能な弾性体を表わす３
次元ポリゴンデータから成る。即ち、このポリゴンデー
タは、固定値でなく、所定の範囲内での変数値とする。
【００１０】各線状筋肉体３は、例えば、一端の固定座
標値と、１つのパラメータを含む他端の可動座標値とか
ら成るデータにより構成する。これにより、各線状筋肉
体３は、パラメータの変化により所定方向に伸縮自在で
あり、一端が頭蓋骨構造体１の各所定箇所に固着されて
おり、他端が移動する物体を表現する。この他端は、変
形可能な皮膚組織体２に接続されている。このため、各
線状筋肉体３のパラメータの変化により、皮膚組織体２
の３次元ポリゴンデータが変化する。変形制御部４は、
各線状筋肉体３の伸縮量を決定するパラメータを制御す
る。この際、皮膚組織体２は、当該各線状筋肉体３の収
縮によって引きずられ、変形する。この場合、変形制御
部４は、各線状筋肉体３の回りの皮膚組織体２の変形量
を、当該各線状筋肉体３を中心軸としてその中心軸から
の方向によって異なる値とする。即ち、ある方向の皮膚
組織体２の変形量を特に大きくし、他の方向の皮膚組織
体２の変形量を小さくする。
標値と、１つのパラメータを含む他端の可動座標値とか
ら成るデータにより構成する。これにより、各線状筋肉
体３は、パラメータの変化により所定方向に伸縮自在で
あり、一端が頭蓋骨構造体１の各所定箇所に固着されて
おり、他端が移動する物体を表現する。この他端は、変
形可能な皮膚組織体２に接続されている。このため、各
線状筋肉体３のパラメータの変化により、皮膚組織体２
の３次元ポリゴンデータが変化する。変形制御部４は、
各線状筋肉体３の伸縮量を決定するパラメータを制御す
る。この際、皮膚組織体２は、当該各線状筋肉体３の収
縮によって引きずられ、変形する。この場合、変形制御
部４は、各線状筋肉体３の回りの皮膚組織体２の変形量
を、当該各線状筋肉体３を中心軸としてその中心軸から
の方向によって異なる値とする。即ち、ある方向の皮膚
組織体２の変形量を特に大きくし、他の方向の皮膚組織
体２の変形量を小さくする。
【００１１】次に、上述したデータの作成手順について
具体的に説明する。図２は、本発明の線状筋肉モデルに
おける線状筋肉体の皮膚組織体への影響範囲の設定と、
各頂点の移動量を決定する手順の概略を示すフローチャ
ートである。まず、人物の顔の３次元ポリゴンデータに
対し、ステップＳ１で本発明により定義する線状筋肉体
の始点と終点を決める。そして、ステップＳ２で線状筋
肉体の始点からの距離方向の影響範囲を設定し、ステッ
プＳ３〜Ｓ５で角度方向の影響範囲を設定し、ステップ
Ｓ６でポリゴンデータの各頂点の移動量を計算する。
具体的に説明する。図２は、本発明の線状筋肉モデルに
おける線状筋肉体の皮膚組織体への影響範囲の設定と、
各頂点の移動量を決定する手順の概略を示すフローチャ
ートである。まず、人物の顔の３次元ポリゴンデータに
対し、ステップＳ１で本発明により定義する線状筋肉体
の始点と終点を決める。そして、ステップＳ２で線状筋
肉体の始点からの距離方向の影響範囲を設定し、ステッ
プＳ３〜Ｓ５で角度方向の影響範囲を設定し、ステップ
Ｓ６でポリゴンデータの各頂点の移動量を計算する。
【００１２】次に、データの設定等の詳細を説明する。
図３は、本発明に係る線状筋肉モデルの直交座標系にお
ける表現を示す。まず、図３に示すように、線状筋肉体
の始点Ｖ1 、終点Ｖ2 、及び距離方向の影響範囲Ｒs 、
Ｒf を決める（ステップＳ１、Ｓ２）。この場合、皮膚
組織体を大きく変形させたい部分と、あまり変形させた
くない部分とを考慮して図中のΩ1 、Ω2 の値を決定す
る。次に、始点Ｖ1 を通り、直線Ｖ1 Ｖ2 に垂直な主軸
Ｌ0 を決める（ステップＳ３）。この主軸Ｌ0 が角度方
向の影響範囲を決めるための基準となる。また、始点Ｖ
1 を起点として、主軸Ｌ0 上にベクトルｌv0を設け、こ
のベクトルｌv0の方向を主軸Ｌ0 の正の方向とし、逆の
方向を負の方向とする。次に、影響範囲の最大角として
主軸Ｌ0 と直線Ｖ1 Ｖ2 を含む基準平面Ｐl0上で主軸Ｌ
0 の正の方向にΩ1 を主軸Ｌ0 の負の方向にΩ2 を設け
る。
図３は、本発明に係る線状筋肉モデルの直交座標系にお
ける表現を示す。まず、図３に示すように、線状筋肉体
の始点Ｖ1 、終点Ｖ2 、及び距離方向の影響範囲Ｒs 、
Ｒf を決める（ステップＳ１、Ｓ２）。この場合、皮膚
組織体を大きく変形させたい部分と、あまり変形させた
くない部分とを考慮して図中のΩ1 、Ω2 の値を決定す
る。次に、始点Ｖ1 を通り、直線Ｖ1 Ｖ2 に垂直な主軸
Ｌ0 を決める（ステップＳ３）。この主軸Ｌ0 が角度方
向の影響範囲を決めるための基準となる。また、始点Ｖ
1 を起点として、主軸Ｌ0 上にベクトルｌv0を設け、こ
のベクトルｌv0の方向を主軸Ｌ0 の正の方向とし、逆の
方向を負の方向とする。次に、影響範囲の最大角として
主軸Ｌ0 と直線Ｖ1 Ｖ2 を含む基準平面Ｐl0上で主軸Ｌ
0 の正の方向にΩ1 を主軸Ｌ0 の負の方向にΩ2 を設け
る。
【００１３】図４は、始点Ｖ1 を原点として、直線Ｖ1
Ｖ2 と直線Ｌ0 を決めたときの影響範囲を示す。図中の
直線Ｌ1 は、始点Ｖ1 を通り、直線Ｖ1 Ｖ2 に垂直で、
直線Ｌ0 とのなす角がθであるような直線である。ここ
に、−π／２＜θ≦π／２である。この直線Ｌ1 上にベ
クトルｌv0とのなす角が小さい方向にベクトルｌv1をと
り、このベクトルｌv1の方向を直線Ｌ1 の正の方向と
し、逆方向を負の方向とする。
Ｖ2 と直線Ｌ0 を決めたときの影響範囲を示す。図中の
直線Ｌ1 は、始点Ｖ1 を通り、直線Ｖ1 Ｖ2 に垂直で、
直線Ｌ0 とのなす角がθであるような直線である。ここ
に、−π／２＜θ≦π／２である。この直線Ｌ1 上にベ
クトルｌv0とのなす角が小さい方向にベクトルｌv1をと
り、このベクトルｌv1の方向を直線Ｌ1 の正の方向と
し、逆方向を負の方向とする。
【００１４】図５は、図４中の直線Ｖ1 Ｖ2 と直線Ｌ1
を含む平面Ｐｌ1 での線状筋肉体の収縮による影響範囲
を示した図である。∠Ｐr1Ｖ1 Ｖ2 ＝Ｆ（θ）は、線状
筋肉体が収縮するときの直線Ｖ1 Ｖ2 を中心軸とした直
線Ｌ1 の正の方向の影響範囲の最大角を表わす。また、
∠Ｐ′r1Ｖ1 Ｖ2 ＝Ｆ（π−θ）は、線状筋肉体が収縮
するときの直線Ｖ1 Ｖ2 を中心軸とした負の方向の影響
範囲の最大角を表わす（ステップＳ５）。ただし、Ｆ
（θ）は次式により与えられる。 Ｆ（θ）＝（｜θ｜／π）×Ω2 ＋｛（π−｜θ｜）／
π｝×Ω1
を含む平面Ｐｌ1 での線状筋肉体の収縮による影響範囲
を示した図である。∠Ｐr1Ｖ1 Ｖ2 ＝Ｆ（θ）は、線状
筋肉体が収縮するときの直線Ｖ1 Ｖ2 を中心軸とした直
線Ｌ1 の正の方向の影響範囲の最大角を表わす。また、
∠Ｐ′r1Ｖ1 Ｖ2 ＝Ｆ（π−θ）は、線状筋肉体が収縮
するときの直線Ｖ1 Ｖ2 を中心軸とした負の方向の影響
範囲の最大角を表わす（ステップＳ５）。ただし、Ｆ
（θ）は次式により与えられる。 Ｆ（θ）＝（｜θ｜／π）×Ω2 ＋｛（π−｜θ｜）／
π｝×Ω1
【００１５】図５のように、ある頂点Ｐが平面Ｐｌ1 上
にある場合について、線状筋肉体の収縮により頂点Ｐが
Ｖ1 方向にＰ′まで移動したとして、移動距離△Ｐを以
下のように定める。図５において、始点Ｖ1 は線状筋肉
体の収縮の開始点であり、終点Ｖ2 は収縮の終了点であ
る。Ｒs は扇形Ｐn1Ｖ1 Ｐ′n1の半径であり、線状筋肉
体の収縮による影響の距離方向の成分の減衰の開始点で
ある。Ｒf は扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐ′r1の半径であり、頂点Ｖ
1 からの影響範囲の最大距離を表わす。即ち、この始点
Ｖ1 及び終点Ｖ2 間の線状筋肉体が収縮することによっ
てポリゴンデータの各頂点のうち扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐ′r1内
にある各頂点が始点Ｖ1 に向かって移動する。ある頂点
Ｐが扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐ′r1の範囲内にあり、線状筋肉体の
収縮によってＰ′へ移動した場合、ＰのＶ1 方向への移
動量△Ｐは次式のようになる。
にある場合について、線状筋肉体の収縮により頂点Ｐが
Ｖ1 方向にＰ′まで移動したとして、移動距離△Ｐを以
下のように定める。図５において、始点Ｖ1 は線状筋肉
体の収縮の開始点であり、終点Ｖ2 は収縮の終了点であ
る。Ｒs は扇形Ｐn1Ｖ1 Ｐ′n1の半径であり、線状筋肉
体の収縮による影響の距離方向の成分の減衰の開始点で
ある。Ｒf は扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐ′r1の半径であり、頂点Ｖ
1 からの影響範囲の最大距離を表わす。即ち、この始点
Ｖ1 及び終点Ｖ2 間の線状筋肉体が収縮することによっ
てポリゴンデータの各頂点のうち扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐ′r1内
にある各頂点が始点Ｖ1 に向かって移動する。ある頂点
Ｐが扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐ′r1の範囲内にあり、線状筋肉体の
収縮によってＰ′へ移動した場合、ＰのＶ1 方向への移
動量△Ｐは次式のようになる。
【００１６】 △Ｐ＝｜Ｐ−Ｐ′｜＝Ｋ×Ａ（θ）×Ｒ×Ｄ ここに、Ｋは筋肉の緊張度であり、“０”から“１”ま
での実数である。また、Ｄは始点Ｖ1 と頂点Ｐとの距離
である。Ａ（θ）は始点Ｖ1 と終点Ｖ2 とを結ぶ直線
と、始点Ｖ1 と頂点Ｐとを結ぶ直線とのなす角μにより
影響される成分である。頂点Ｐが扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐs1内に
ある場合、Ａ（θ）は次式のようになる。 Ａ（θ）＝ cos｛（μ／Ｆ（θ））・（π／２）｝
での実数である。また、Ｄは始点Ｖ1 と頂点Ｐとの距離
である。Ａ（θ）は始点Ｖ1 と終点Ｖ2 とを結ぶ直線
と、始点Ｖ1 と頂点Ｐとを結ぶ直線とのなす角μにより
影響される成分である。頂点Ｐが扇形Ｐr1Ｖ1 Ｐs1内に
ある場合、Ａ（θ）は次式のようになる。 Ａ（θ）＝ cos｛（μ／Ｆ（θ））・（π／２）｝
【００１７】頂点Ｐが扇形Ｐ′r1Ｖ1 Ｐs1内にある場
合、Ａ（θ）は次式のようになる。 Ａ（θ）＝ cos｛（μ／Ｆ（π−θ））・（π／２）｝ 上記以外の場合には、Ａ（θ）＝０となる。一方、Ｒは
始点Ｖ1 から頂点Ｐまでの距離Ｄにより影響される成分
である。０≦Ｄ≦Ｒs の範囲では、Ｒは次式のようにな
る。 Ｒ＝ cos｛（１−（Ｄ／Ｒs ））・（π／２）｝ Ｒs ≦Ｄ≦Ｒf の範囲では、Ｒは次式のようになる。 Ｒ＝ cos｛（（Ｄ−Ｒs ）／（Ｒf −Ｒs ））・（π／
２）｝ 上記以外の場合には、Ｒ＝０となる。
合、Ａ（θ）は次式のようになる。 Ａ（θ）＝ cos｛（μ／Ｆ（π−θ））・（π／２）｝ 上記以外の場合には、Ａ（θ）＝０となる。一方、Ｒは
始点Ｖ1 から頂点Ｐまでの距離Ｄにより影響される成分
である。０≦Ｄ≦Ｒs の範囲では、Ｒは次式のようにな
る。 Ｒ＝ cos｛（１−（Ｄ／Ｒs ））・（π／２）｝ Ｒs ≦Ｄ≦Ｒf の範囲では、Ｒは次式のようになる。 Ｒ＝ cos｛（（Ｄ−Ｒs ）／（Ｒf −Ｒs ））・（π／
２）｝ 上記以外の場合には、Ｒ＝０となる。
【００１８】図６は、Ω1 ＝π／４、Ω2 ＝π／８の時
の基準平面での線状筋肉体の収縮による頂点の動きを示
したものである。また、図７は、Ω1 ＝π／４、Ω2 ＝
π／８で、Ｌ1 の基準平面に対する角度がπ／４の時の
平面での線状筋肉体の収縮による頂点の動きを示したも
のである。図６及び図７に示すように、線状筋肉体の始
点Ｖ1 と終点Ｖ2 を結ぶ直線に対して非対象に頂点が移
動する。このようにして、線状筋肉体による皮膚組織体
への影響角を設定することにより、例えば、図８に示す
ように、人物の顔の鼻の近辺などのように、筋肉の収縮
に影響されたくない部分と、頬のように筋肉の収縮に影
響させたい部分とが、最も収縮させたい部分をはさん
で、線対象な位置関係にある場合でも、１つの線状筋肉
モデルで線状筋肉体の両側の皮膚組織体の動きを表現で
きる。従って、実際の筋肉の動きをより忠実にシミュレ
ートすることができる。
の基準平面での線状筋肉体の収縮による頂点の動きを示
したものである。また、図７は、Ω1 ＝π／４、Ω2 ＝
π／８で、Ｌ1 の基準平面に対する角度がπ／４の時の
平面での線状筋肉体の収縮による頂点の動きを示したも
のである。図６及び図７に示すように、線状筋肉体の始
点Ｖ1 と終点Ｖ2 を結ぶ直線に対して非対象に頂点が移
動する。このようにして、線状筋肉体による皮膚組織体
への影響角を設定することにより、例えば、図８に示す
ように、人物の顔の鼻の近辺などのように、筋肉の収縮
に影響されたくない部分と、頬のように筋肉の収縮に影
響させたい部分とが、最も収縮させたい部分をはさん
で、線対象な位置関係にある場合でも、１つの線状筋肉
モデルで線状筋肉体の両側の皮膚組織体の動きを表現で
きる。従って、実際の筋肉の動きをより忠実にシミュレ
ートすることができる。
【００１９】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、種々の変形が可能であることはもちろん
である。例えば、上述した筋肉モデルにおけるＦ（θ）
は上述の例に限らず、Ｆ（０）＝Ω1 、Ｆ（π）＝Ω2
を満たすものであれば、他の例でもよい。
ものではなく、種々の変形が可能であることはもちろん
である。例えば、上述した筋肉モデルにおけるＦ（θ）
は上述の例に限らず、Ｆ（０）＝Ω1 、Ｆ（π）＝Ω2
を満たすものであれば、他の例でもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の顔画像表
示装置及びその表示方法によれば、線状筋肉モデルにお
いて線状筋肉体が皮膚組織体を変形させる量を当該線状
筋肉体を中心軸とした空間の方向によって変化させる因
子を設けたので、次のような効果がある。即ち、人の顔
における鼻のように表情変化によって皮膚がほとんど動
かない部分では、線状筋肉体の収縮により皮膚組織体が
動かないようにすることができる。従って、目の下を始
点とし、唇の端を終点とする頬の筋肉を収縮させること
により、微笑みを表現する場合、実際の人間の顔にあわ
せて、頬の部分を大きく変形させ、鼻の周辺の部分をほ
とんど変形させないようにすることが容易となる。この
ため、顔画像の表示時の表情の細かな設定が容易とな
る。
示装置及びその表示方法によれば、線状筋肉モデルにお
いて線状筋肉体が皮膚組織体を変形させる量を当該線状
筋肉体を中心軸とした空間の方向によって変化させる因
子を設けたので、次のような効果がある。即ち、人の顔
における鼻のように表情変化によって皮膚がほとんど動
かない部分では、線状筋肉体の収縮により皮膚組織体が
動かないようにすることができる。従って、目の下を始
点とし、唇の端を終点とする頬の筋肉を収縮させること
により、微笑みを表現する場合、実際の人間の顔にあわ
せて、頬の部分を大きく変形させ、鼻の周辺の部分をほ
とんど変形させないようにすることが容易となる。この
ため、顔画像の表示時の表情の細かな設定が容易とな
る。
【図１】本発明の顔画像表示装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の顔画像表示方法の一実施例を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】本発明に係る線状筋肉モデルの直交座標系にお
ける表現例の説明図である。
ける表現例の説明図である。
【図４】本発明に係る線状筋肉モデルにおける基準平面
の定義の説明図である。
の定義の説明図である。
【図５】本発明に係る線状筋肉モデルにおける基準平面
上の影響範囲の説明図である。
上の影響範囲の説明図である。
【図６】本発明に係る線状筋肉モデルにおける基準平面
上の各頂点の動きの説明図である。
上の各頂点の動きの説明図である。
【図７】本発明に係る線状筋肉モデルにおける基準平面
に対してπ／４の角度を持つ平面上の各頂点の動きの説
明図である。
に対してπ／４の角度を持つ平面上の各頂点の動きの説
明図である。
【図８】本発明に係る線状筋肉モデルの適用例の説明図
である。
である。
１ 頭蓋骨構造体 ２ 皮膚組織体 ３ 線状筋肉体 ４ 変形制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 頭蓋骨構造体と、 当該頭蓋骨構造体を覆う変形可能な皮膚組織体と、 一端が前記頭蓋骨構造体の各所定箇所に固着され且つ他
端が前記変形可能な皮膚組織体に接続された、伸縮自在
な各線状筋肉体と、 当該各線状筋肉体の収縮によって引きずられる、当該各
線状筋肉体の回りの前記皮膚組織体の変形量を、当該各
線状筋肉体を中心軸としてその中心軸からの方向によっ
て異なる値とする変形制御部とを備えたことを特徴とす
る顔画像表示装置。 - 【請求項２】 コンピュータグラフィックで表示する顔
画像の３次元データに対して、顔の筋肉の動きに基づい
て表情を作成する場合において、 線状筋肉体の固着された一端を通り、当該線状筋肉体に
対して垂直な主軸を定義し、 当該主軸と前記線状筋肉体の双方を含む平面上で前記線
状筋肉体の収縮により皮膚組織体が変形する最大範囲
を、前記線状筋肉体を中心軸としてその中心軸の回りで
非対象に設定することを特徴とする顔画像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2347795A JPH08194839A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 顔画像表示装置及びその表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2347795A JPH08194839A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 顔画像表示装置及びその表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194839A true JPH08194839A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=12111617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2347795A Pending JPH08194839A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 顔画像表示装置及びその表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08194839A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5068400A (en) * | 1987-06-29 | 1991-11-26 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Fluorine-containing mono- or poly-alkylene glycol and method for producing same |
| JP2001000421A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Pola Chem Ind Inc | 表情のシミュレート法 |
| KR100317137B1 (ko) * | 1999-01-19 | 2001-12-22 | 윤덕용 | 얼굴 표정 애니메이션 방법 |
| KR20030086675A (ko) * | 2002-05-06 | 2003-11-12 | (주)닥스닥 | 스킨 템플릿을 이용한 3차원 캐릭터 생성방법 |
| JP2004504679A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | フランス テレコム | 顔をアニメーション化する方法 |
| JP2006520971A (ja) * | 2003-03-13 | 2006-09-14 | ソニー ピクチャーズ エンターテインメント | デジタル顔モデルのアニメーション化のためのシステム及び方法 |
| US7535469B2 (en) | 2002-05-03 | 2009-05-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for creating three-dimensional caricature |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP2347795A patent/JPH08194839A/ja active Pending
Cited By (7)
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| US7535469B2 (en) | 2002-05-03 | 2009-05-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for creating three-dimensional caricature |
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