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Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Introduction Applications Communication Jeux vidéo E-learning, E-commerce, … Médecine (autisme)

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1 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Introduction Applications Communication Jeux vidéo E-learning, E-commerce, … Médecine (autisme) Aide pour les applications informatiques

2 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Plan Etat de lart Interpolation Pseudo-muscles Systèmes de paramétrisation MPEG4 pour lanimation faciale Thèse : Stéphane Garchery MiraLab 2004 XFace : Open source librairie Proposition de modèle Bibliographie

3 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Interpolation Principe Eq. Keyframing Coefficient dinterpolation fonction du temps Linéaire, bi-linéaire, par région Avantages Simplicité Complexité réduite Inconvénients Nécessite une base dexpressions clef importante Impossibilité de créer une expression non définie Topologie fixe

4 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Pseudo-muscles Principe Introduit par F. Parke, Water 3 Représentations (effets, forces) : Splines Déformations lisses et flexibles, continuité Contrôle par un nombre réduit de points Adapté aux surfaces crevassées FFD Free form Deformation Manipulation par points de contrôle, contient lobjet RFFD, rational : facteur de pondération Peu précis, pas deffets de peau

5 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Principe RBF Rational Basis Function Avec Un petit nombre de point caractéristique on en déduit lensemble des points du modèle Déformation lisse sur les régions (proche MPEG4) Indépendant de la topologie Avantages Animation par points de contrôle Continuité des modèles Précision et réalisme Inconvénients Complexe Forte dépendance au modèle à animer Pseudo-muscles

6 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Simulation de muscles Exemple

7 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Systèmes de paramétrisation Principe 2 systèmes adaptés à la simulation des muscles : FACS (Facial Action Coding System) - Ekman Basé sur une analyse anatomique 46 Action Units => peuvent être combinées Peu intuitif, pas daction directe sur la peau MPA (Minimal Perceptible Action) - Thalmann Basé sur les action perceptibles des muscles Inclue le contrôle des yeux et de la rotation de la tête Faible nombre de déformations Beaucoup de paramètres pour décrire une animation Autre système : MPEG4

8 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS MPEG4 pour lanimation faciale Principes de base Topologie du visage, expression neutre : Polygonal Mesh FDP (Facial Definition Parameter), zone de déformation, poids sur les vertex associés FAP (Facial Animation Parameter), émotion, visème FAPU (Facial Animation Parameter Unit) FAT (Facial Animation Table) FIT (Face Interpolation Technique) Géométrie Sémantique FDP Animation FIT FAPFAT Commande = Flux de FAPs Vertex Déplacement

9 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Exemple MPEG4 pour lanimation faciale

10 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Thèse : Stéphane Garchery MiraLab 2004 Description Applications autonomes, Web, PDA Rendu réaliste Compatible MPEG4 Algorithme de déformation basé sur les FAT, MorphTarget Interpolation linéaire par morceau sur les FAPs Avantages Détermination automatique des zones dinfluence par triangulation Influence de plusieurs points de contrôle sur les vertex Production automatique des FAT Génération de FAPs par traking optique et vidéo ou par un système TTS->FAPs

11 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS XFace : Open source librairie XFace SDK Open source Multi- plateforme Librairies prêtes à animer en MPEG4 XFaceEditor Configuration des mesh au format MPEG4. VRML XFacePlayer Entrée : TCP/IP flux de FAPs Sortie : Animation & TTS XFaceClient Génère animation en APML

12 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS TTS VirChor + MPEG4 Decoder Script APML, VHML Visèmes Emotions Emotion mood Personality Synchronization Prerequirement Mesh + texture (Poser) VRML FDP+FAT+FIT (XFaceEd) Virchor XML Proposition de modèle

13 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Fin

14 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Bibliographie A Survey of Facial Modeling and Animation Techniques Jun-yong Noh, Ulrich Neumann Integrated Media Systems Center, University of Southern California Waters 1987 Real-time animation of realistic virtual humans Prem Kalra, Nadia Magnenat Thalmann, Laurent Moccozet, Gael Sannier MIRALab, CUI, University of Geneva Expressive Visual Speech using Geometric Muscle Functions James D. Edge and Steve Maddock Department of Computer Science, University of Sheffield Web-enabled Speech Driven Facial Animation Ming Ouhyoung, I-Chen Lin, David S.D. Lee, Communication and Multimedia Laboratory, National Taiwan University

15 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Bibliographie Xface: MPEG4 Based Open Source Toolkit for 3D Facial Animation Koray Balcı ITCirst, Cognitive and Communication Technologies Division Spacetime Constraints for Viseme-based Synthesis of Visual Speech James D. Edge and Steve Maddock Department of Computer Science, University of Sheffield Towards a generic talking head M. Bérar(1), G. Bailly(1), M. Chabanas(2), F. Elisei(1), M. Odisio(1) & Y. Pahan(2) Institut de la Communication Parlée (ICP), UMR CNRS A SOLUTION FOR MODEL-INDEPENDENT ANIMATION OF MPEG-4 FACES Roberto Pockaj, Maurizio Costa, Fabio Lavagetto, Carlo Braccini DIST – University of Genova Using MPEG-4 parameters for calibrating/animating talking heads C.Bonamico, C.Braccini, M.Costa, F.Lavagetto, R.Pockaj DIST, University of Genova

16 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS Bibliographie Virtual Talking Heads for Tele-education Applications Carlo Bonamico and Fabio Lavagetto The Department of Informatics, System Science and Telematics - University of Genova The use of emotionally expressive avatars in Collaborative Virtual Environments Marc Fabri, David Moore ISLE Research Group, School of Computing PicToon: A Personalized Image-based Cartoon System Hong Chen, Nan-Ning Zheng, Lin Liang,Yan Li, Ying-Qing Xu, Heung-Yeung Shum Microsoft Research, Asia FEATURE POINT BASED MESH DEFORMATION APPLIED TO MPEG-4 FACIAL ANIMATION Sumedha Kshirsagar, Stephane Garchery, Nadia Magnenat-Thalmann MIRALab, CUI University of Geneva

17 Les Techniques dAnimation Faciale Sébastien Morel - LIMSI CNRS


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