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SCULPTOR:基于习得参数化生成器的骨架一致人脸创建

计算机视觉与模式识别 2022-12-05 v3

摘要

近年来,由于数字人、角色生成与动画的广泛应用,3D人脸建模受到日益增长的关注。现有方法绝大多数强调建模人脸的外形、纹理与皮肤属性,忽略了内部骨骼结构与外观间的内在关联。本文提出SCULPTOR,即基于习得参数化面部生成器的骨架一致人脸创建(Skeleton-Consistent face Creation Using a Learned Parametric generaTOR),旨在通过混合参数化-物理表示轻松创建既解剖正确又视觉可信的面部模型。SCULPTOR的核心是LUCY,首个与整形外科医生合作的大规模形状-骨架人脸数据集。我们的LUCY数据集以已知最古老人类祖先之一化石命名,包含正颌手术前后完整人头部的高质量计算机断层扫描(CT),对评估手术结果至关重要。LUCY包含72名受试者(31男41女)的144次扫描,每名受试者有正颌术前与术后两次CT扫描。基于LUCY数据集,我们习得一种新颖的骨架一致参数化面部生成器SCULPTOR,可创建独特而精细、有助于定义角色的面部特征,同时保持生理合理性。SCULPTOR将数据驱动的统一框架应用于颅骨、面部几何与面部外观的联合建模,将3D人脸描绘分离为形状混合形状、姿态混合形状与面部表情混合形状。相较于现有方法,SCULPTOR在面部生成任务中同时保持解剖正确性与视觉真实感。最后,我们在多种前所未有的有趣应用中展示了SCULPTOR的鲁棒性与有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.06423,
  title  = {SCULPTOR: Skeleton-Consistent Face Creation Using a Learned Parametric Generator},
  author = {Zesong Qiu and Yuwei Li and Dongming He and Qixuan Zhang and Longwen Zhang and Yinghao Zhang and Jingya Wang and Lan Xu and Xudong Wang and Yuyao Zhang and Jingyi Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06423},
  year   = {2022}
}

备注

16 page, 13 figs