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基于Majorization-Minimization的面部动画中非凸逆绑定问题的求解方法:算法推导

最优化与控制 2023-03-28 v2

摘要

在现代工业中,面部动画的自动化方法是必不可少的工具,因为标准blendshape头部模型由数百个控制器组成,而手动方法极其缓慢。已有不同方案被提出,可实时输出或对不同面部拓扑泛化良好。然而,所有这些先前工作都考虑了blendshape函数的线性近似,因此无法为现代逼真人脸重建提供足够高的细节水平。我们构建了一种利用二次校正项求解blendshape动画中逆绑定问题的方法,从而提高了精度。同时,由于所提出的目标函数构造,与最先进的方法相比,它产生了更稀疏的估计权重向量。前一特性意味着对解后续手动修正的需求更低,而后一特性表明手动修改也更易纳入。我们的算法是迭代的,并采用Majorization Minimization范式来应对由添加校正项所带来的复杂度增加。代理函数易于求解,并允许在每次迭代内于分量层面进一步并行化。本文与Racković等人(2023)的配套论文互补,其中我们提供了详细的实验结果与讨论,包括高度逼真的动画数据,并展示了相较最先进方法的明显优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.04289,
  title  = {A Majorization-Minimization Based Method for Nonconvex Inverse Rig Problems in Facial Animation: Algorithm Derivation},
  author = {Stevo Racković and Cláudia Soares and Dušan Jakovetić and Zoranka Desnica},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04289},
  year   = {2023}
}