Sistema para la generación de modelos faciales 3D animables, basados en músculos y compatibles con MPEG-4, a partir de una imagen, de descripciones verbales o de forma aleatoria

Abstract

El rostro humano es la parte del cuerpo que nos permite reconocer a una persona y detectar sus emociones. A pesar de que la mayoría de las caras tienen una composición y estructura similar, existe una variación considerable de un individuo a otro. Uno de los retos del modelado facial es el desarrollar modelos que soporten estas variaciones. Un modelador de diferentes caras, que puedan ser animadas con expresiones faciales y sincronizadas con el movimiento de labios y habla, es muy útil para aplicaciones de videotelefonía, industria cinematográfica (generación de actores virtuales), juegos computacionales e interfaces con agentes personalizados para tutoriales, ventas y publicidad. La tesis "SISTEMA PARA LA GENERACIÓN DE MODELOS FACIALES 3D ANIMABLES, BASADOS EN MÚSCULOS Y COMPATIBLES CON MPEG-4, A PARTIR DE UNA IMAGEN, DE DESCRIPCIONES VERBALES O DE FORMA ALEATORIA" es un sistema que genera de manera rápida diferentes caras, a partir de la especificación de características distinguibles dadas por fotografías o descripciones. El sistema utiliza una base de datos de caras tridimensionales y sus imágenes correspondientes, así como técnicas de reconocimiento facial para obtener una codificación eficiente de datos que permite modificar un modelo facial genérico y construir nuevos modelos. Las caras generadas son compatibles con MPEG-4 (el primer estándar internacional que especifica una representación binaria comprimida de objetos audiovisuales sintetizados y animación de caras) y contienen músculos que permiten la animación de expresiones faciales de forma realista. La generación del modelo se puede realizar en cualquiera de 4 módulos. El primer módulo genera una cara 3D a partir &l análisis automático de una imagen facial 2D; el segundo, genera una cara 3D de forma aleatoria; el tercero, por medio de una interfaz tipo identikit o retrato hablado con descripciones verbales y el cuarto, con el análisis interactivo de una imagen facial 2D. Un quinto módulo consiste en animar el modelo facial, a partir de datos provistos por investigadores de la Universidad de Wright, Ohio, E.U. Esta investigación presenta una breve explicación del estado de arte en reconocimiento facial, modelado, generación y animación de caras tridimensionales, así como la descripción del estándar MPEG-4. Posteriormente, se describe el trabajo desarrollado para construir el sistema. Se lograron construir modelos faciales tridimensionales en un promedio de 7 segundos y animarlos en un rango de 43 a 58 cuadros por segundo en una PC, con procesador Celeron a 400 Mhz. Hasta el momento, este modelador es el único en su tipo, ya que puede generar y animar modelos tridimensionales con músculos y compatibles con MPEG-4, de forma aleatoria, a partir de una imagen frontal o una interfaz tipo identikit, con la ayuda de una base de datos de caras tridimensionales y técnicas de reconocimiento facial.