專利名稱：基于歷史照片/圖片的人像活現方法
技術領域：
本發明涉及一種基于歷史照片/圖片的人像活現方法，是根據歷史人物留存下來
的照片或圖片再現其活動風采的方法。屬于人物動畫技術領域。
背景技術：
歷史人物，大量地是以二維照片或圖片的形式被保存下來，而后人對其認知又幾 乎僅局限于這些二維的照片或圖片，這給現實生活中的教育及有關歷史的傳播形成局限。 比如西方人經常用西方文藝復興時期的繁榮來炫耀其歷史文化，究其竟，也就是在那些年 代達芬奇等完成了一批作為具代表性的作品，如油畫"蒙娜麗莎"它一直引譽至今并成為 當今西方某博物館的鎮館寶物。然而，即使是"蒙娜麗莎"這個具有代表意義的油畫作品， 其被保存下來的僅是一幅沉睡在西方500多年的二維圖畫。如何將眾多歷史珍貴遺作或者
說"人像"------中國歷史各時期的傳人等，通過特定的技術使其活現，特別是配以人們熟
悉的歌曲、語言由活現的經典人像演繹出來，是本發明需要解決的問題。
發明內容
本發明的目的，是為了提供一種基于歷史照片/圖片的人像活現方法。該人像活 現方法可以使二維人像在唱歌、說話及一些表情的特殊范圍內作出三維活動、達到人像活 現的效果。 本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到 基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于包括如下步驟 1)根據所用歷史照片/圖片制作一個3D網格或3D近似網格，對照所述歷史照片
/圖片將3D網格或3D近似網格作若干次修改，使3D網格或3D近似網格逼近使之所述歷史
照片/圖片，構成靜態形象； 2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說的話或要唱的歌表演出來，用攝錄機將 所述替身的表演過程攝錄下來，在攝錄過程中主要攝錄好表演者的嘴部、眼部和頭部的動 作，以此制作成動畫腳本，并將所述動畫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的形式按照人像原型在第1)步準備好 的3D網格或3D近似網格上調整，即逐張作移動及轉動，上色后成為活現人像需用的圖片；
4)最后與聲音等合成完成AVI文件，即"人像活現"動畫。
本發明的目的還可通過采取如下技術方案達到 本發明的一種實施方案是第2)步所述的替身可以是任意自然人，目的只取嘴 部、眼部和頭部動作的規律，以滿足制作活動網格的需要。 本發明的一種實施方案是在3D網格或3D近似網格上調整頭部轉動時，3D網格 或3D近似網格上網點坐標的變化按下式處理對于任何一個網點的原始坐標(xp，yp，zp)， 當三個角度變為zeta， Fi， gama時，該點的坐標變為(x， y， z)。 本發明的一種實施方案是根據觀察與試算求得近似值來確定角度zeta， Fi，gama，對任何一個頭像，采取先求出一些典型情況的轉角再求其他轉角值；典型情況的轉角 或以是正視前方、左轉30。角、左轉45°角、左轉90°角、右轉30°角、右轉45°角或右轉 45°角；其他轉角值可以是前述典型情況中相鄰兩個角度之間的角度。
本發明的一種實施方案是按上式做網格、基本完成頭部的整體轉動，人像的眼、 眉、口和鼻位置則在此基礎上作些細部的調整，以獲取理想的效果。 本發明的一種實施方案是口形的變化遵循一個原則，即每個人在講同樣的話、唱 同樣歌時其口形相同、張口的大小相同，在制作開口的人像遵循這個口型變化的規律。
本發明具有如下突出的有益效果 1、本發明能實現真人人像的活現，它是科學與藝術、形象思維與邏輯思維的綜合。
本發明可以使眾多歷史珍貴遺作或者說"人像"------中國及世界歷史各時期的傳人活現，
通過配以人們熟悉的歌曲、語言由活現的經典人像演繹出來，再現歷史人物的風采，在弘揚 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 中國已 經活現的道理。 2、本發明的"人像活現"從使用計算機的算法語言作起，設法尋找有足夠精準度的 近似方法。歸納地說是力求通過有真實感的人像，將數學上的逼近概念用在形象逼近上，再 結合雕刻、著色等藝術，使特殊范圍內的二維人像作成三維效果成為現實。
具體實施例方式具體實施例1 : 本實施可以讓一張二維人像歷史照片說話、唱歌。
其實施過程包括如下步驟 1)根據所用歷史照片/圖片制作一個3D網格或3D近似網格，對照所述歷史照片 /圖片將3D網格或3D近似網格作若干次修改，使3D網格或3D近似網格逼近使之所述歷史 照片/圖片，構成靜態形象； 2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說的話或要唱的歌表演出來，用攝錄機將 所述替身的表演過程攝錄下來，在攝錄過程中主要攝錄好表演者的嘴部、眼部和頭部的動 作，以此制作成動畫腳本，并將所述動畫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的形式按照人像原型在第1)步準備好 的3D網格或3D近似網格上調整，即逐張作移動及轉動，上色后成為活現人像需用的圖片；
4)最后與聲音等合成完成AVI文件，S卩"人像活現"動畫。 本實施例中，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 動作的規律，以滿足制作活動網格的需要。根據觀察與試算求得近似值來確定角度zeta， Fi， gama，對任何一個頭像，采取先求出一些典型情況的轉角再求其他轉角值；典型情況的 轉角或以是正視前方、左轉3(T角、左轉45°角、左轉90°角、右轉30°角、右轉45°角或 右轉45°角；其他轉角值可以是前述典型情況中相鄰兩個角度之間的角度。
人像活現中邏輯思維及有關制作技術細節如下所述 活現人像，將以3D的形式讓照片演繹說話、唱歌(包括臉部表情)，頭像轉動時，近 似網格的近似性或不準確性會反應出來，可以進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、胡須等顏色變化等，都要根據不同情況進行修改。實驗證明，這樣經修改后逐漸靠近準確結果，其工作可以通過電腦程序完成，也可以通過計算機鍵 盤進行手工操作，其過程并不復雜，只需一次或幾次修改就可滿足要求。頭在轉動時，網點 坐標的變化按下式處理。 對于任何一個網點的原始坐標(如xp， yp， zp)，當三個角度變為zeta， Fi， gama 時，該點的坐標變為(x，y，z)，由下式求出
① 眼睛運動方程 xx = xp_centerx yy = yp-centery zz = zp_centerz
② 眼眉運動方程
xl = xx承cos (zeta)—zz承sin(zeta)
yl = yy
③ 口部運動方程
x2 = xl
y2 = yl氺cos(Fi)—zl氺sin(Fi) z2 = zl化in (Fi)+21化08 (Fi)
④ 鼻運動方程
xl = x2氺cos(gama)—y2氺sin(gama) yl = x2氺sin(gama)—y2氺cos(gama) zl = z2
⑤ 人像頭部整體運動方程 x = xl+centerx+movex
y = yl+centery+movey z = zl+centerz+movez
上述運動方程中，
Certerx， centery， centerz為坐標原點位置， xl， yl， zl， x2， y2， z2，是變量， movex， movey， movez是坐標原點位移函數。
角度zeta， Fi， gama的確定是根據觀察與試算只能求得近似值，根本原因在于對 任何一個頭像，人的眼及計算機都很難分辨出偏角大小，通常采取先求出一些典型情況的 轉角再求其他的值。 參照
圖1、圖2和圖3，表示的是一個僅425張圖片的短歌的三個角度zela， Fi， gama隨圖片數而變化的角度變化情況曲線，是已經過手工調整修改后的。至于調整之前則 均設為零。 按上式做網格，基本完成頭部的整體轉動，而人像的眼、眉、口、鼻位置則需在此基 礎上作些細部的調整，以獲取理想的效果。 關于口形的變化遵循一個原則，就是每個人(講同樣的話、唱同樣歌)的口形相 同，張口的大小相同，這給制作開口的人像提供了 口型變化的規律。
申請人:根據實施例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 活現動畫60余個，這些例子包括 1)毛澤東唱義勇軍進行曲、救國軍歌、領唱歌唱祖國以及其他中文哥或外文歌 等. 2)鄧小平唱國歌、義勇軍進行曲等； 3)孫中山讀唐詩、唱救國軍歌等； 4)宋慶齡唱救國軍歌；中國人聯合起來向前進等； 5)雷鋒唱社會主義好、唱義勇軍進行曲等； 6)魯迅唱幸福的路靠自己開等； 7)孫子、李清照、鄭成功、蘇試等唱中國人聯合起來向前進等；
8)周旋唱何日君再來等；
9)霍英東唱國歌； 10)馬克思唱祝你生日快樂、國際歌等；
—-; 以及其他已故中國偉人、外國偉人唱中國歌曲或外國歌曲，等等。
其他實施例 本發明其他實施例的特點是利用本發明的方法，使現代廣告及游戲做得更細、更逼真。 本發明的其他實施例中，同樣可以將一直引譽至今并成為當今西方某博物館的鎮 館寶物的"蒙娜麗莎"二維圖片，通過本發明所述的技術使其活現，配以人們熟悉的歌曲、語 言由活現的經典人像演繹出來，即可再現活生生的蒙娜麗莎形象。在弘揚文化傳播文化中 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-中國已經活現的道理。
權利要求
基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于包括如下步驟1)根據所用歷史照片/圖片制作一個3D網格或3D近似網格，對照所述歷史照片/圖片將3D網格或3D近似網格作若干次修改，使3D網格或3D近似網格逼近使之所述歷史照片/圖片，構成靜態形象；2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說的話或要唱的歌表演出來，用攝錄機將所述替身的表演過程攝錄下來，在攝錄過程中主要攝錄好表演者的嘴部、眼部和頭部的動作，以此制作成動畫腳本，并將所述動畫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的形式按照人像原型在第1)步準備好的3D網格或3D近似網格上調整，即逐張作移動及轉動，上色后成為活現人像需用的圖片；4)最后與聲音等合成完成AVI文件，即形成“人像活現”動畫。
2. 根據權利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現方法，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、眼部和頭部動作的規律。
3. 根據權利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于在3D網 格或3D近似網格上調整頭部轉動時，3D網格或3D近似網格上網點坐標的變化按下式處理 對于任何一個網點的原始坐標(xp，yp，zp)，當三個角度變為zeta，Fi，gama時，該點的坐標 變為(x， y， z)。
4. 根據權利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于根據觀 察與試算求得近似值來確定角度zeta， Fi， gama，對任何一個頭像，采取先求出一些典型情 況的轉角再求其他轉角值；典型情況的轉角或以是正視前方、左轉30。角、左轉45°角、左 轉90°角、右轉30°角、右轉45°角或右轉45°角；其他轉角值可以是前述典型情況中相 鄰兩個角度之間的角度。
5. 根據權利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于按上式 做網格、基本完成頭部的整體轉動，人像的眼、眉、口和鼻位置則在此基礎上作些細部的調 整。
6. 根據權利要求1所述的基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于口形的 變化遵循一個原則，即每個人在講同樣的話、唱同樣歌時其口形相同、張口的大小相同，在 制作開口的人像遵循這個口型變化的規律。
全文摘要
本發明涉及基于歷史照片/圖片的人像活現方法，其特征在于包括如下步驟1)根據所用歷史照片/圖片制作一個3D網格或3D近似網格，構成靜態形象；2)找替身將歷史照片/圖片中的人物要說的話或要唱的歌表演出來，用攝錄機將所述替身的表演過程攝錄下來，以此制作成動畫腳本，并將所述動畫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的形式按照人像原型在第1)步準備好的3D網格或3D近似網格上調整，上色后成為活現人像需用的圖片；4)最后與聲音等合成完成AVI文件。本發明能實現真人人像的活現，通過配以人們熟悉的歌曲、語言由活現的經典人像演繹出來，再現歷史人物的風采，在弘揚文化傳播文化中起著積極的意義。
文檔編號G06T15/70GK101789135SQ20091003697
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月23日 優先權日2009年1月23日
發明者裴文瑾 申請人:廣州市設計院;裴文瑾