试析计算机肖像漫画生成系统
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【摘 要】人脸漫画作为一种典型的艺术形式，它主要是通过简单而夸张的手法，把人物的脸部特征进行描绘，并且融入了艺术家个人的主观感觉，以及绘画技巧的图画。随着信息技术的不断发展，人脸漫画随着数字媒体的发展，逐渐成为了流行文化中的，一个非常重要的内容。文章以人脸漫画在计算机中的生成流程为主要线索，对今年来，国内外的计算机人脸漫画，生成技术进行了研究总结，并且介绍以几种人脸漫画生成的流程为例，进行了对比分析，以此来推测人脸漫画在未来的发展趋势。
【关键词】人脸漫画；夸张规则；计算机漫画
文章编号：ISSN1006―656X（2014）011-0128-01
随着经济和科技的发展，数字媒体产业发展取得了很大的成绩，人脸漫画也慢慢成为流行文化中的一个重要内容。人脸漫画被认为是，可以给人们传递更多的信息，相对于照片来说。因为它消除了人脸中的没用的信息，把人吸引别人的优点夸张放大了。夸张是人脸漫画艺术的核心。而且现在有很多的图像软件比如说：PS Painter 等软件，可以为艺术家绘制人脸漫画，提供很多的帮助。但是绘制人脸漫画并不是每个人生来就会的，需要像其他的绘画技能一样，经过长期的训练。才可以得到想要的生动的个性的漫画效果。
在目前的计算机漫画绘制系统中，第一步的明确描绘对象，清楚是对真人进行绘图还是对照片上的人物进行绘制。但是，不管是那种对象，都需要通过漫画家，经过观察以后，在脑海中描绘出他的面部特征，并且把这个特征概念用计算机绘图软件表现出来，所以，计算机肖像漫画的最重要的问题就是，确定对象的特征。目前来说，主要有两种方法来确定漫画对象的特征。
（一）照片特征的提取。对于照片上的人物对象而言，目前所有的算法，都需要对照片上的对象进行主要特征点的提取。取点一般是通过手动标志，或者说通过使用ASM以及AAM技术，按照MPEG4中人脸的特征点作为参考来完成的。而漫画的艺术精髓夸张都是根据这些特点来进行的。
1.直接使用原始特征点。最早的漫画系统中（Caricature generator）[1]，用户需要在计算机上面，针对漫画的对象的照片，选取165个特征点，然后把这些特征点，插值生成曲线。在以后的算法中，特征点的数量以及取点开始发生了变化，但是，从本质上来说，还是把这些特征点直接作为了漫画夸张的特征。图一（a）是漫画对象的照片，图一（b）是用户在图一（a）上选取的165个特征点，并且把它们连接起来，形成光滑的曲线。 图一 漫画对象的照片以及对应的曲线
2.特征点的语义处理。如果直接使用人脸的特征点进行夸张处理，会导致人脸本身的语义损失。因此，在人脸漫画的算法中，通常不会直接采用特征点进行制作，而是对选取的特征点进行进一步的处理。
Gooch[2]等人采用来自于Redman的，漫画教程“how to draw car icature”的方法，三条水平线，则代表了嘴巴，鼻子和眼睛的位置；把人的脸部划分成四条垂直的线，把眼睛的内外眼角表现出来。而水平线和垂直线相交产生的格子区域，就是人脸的特征格子。而这些特征格子将作为平均人脸的特征格子，和漫画对象的特征格子进行比较，进一步的作图计算，最终形成一张张有特色的漫画。 图二特征格
A kleman[3]主要是通过给用户，提供一个下载工具，让用户自己决定如何夸张，以及夸张的特征和程度。所谓的夸张的特征是说，用户可以直接在漫画对象的照片上，勾画特征点，然后计算机系统会把这些特征点，作为特征线或者特征三角形组合起来。如图三。用户可以直接调整特征三角形，或者特征线，然后通过Morph进行操作，这样就可以达到一种漫画的效果。但是这种方法虽然很简单，对作图的人要求却很高，需要作图的人拥有良好的绘画基础，否则容易歪曲变形。 图三 特征线
而更加广泛的使用的一种处理方法是，把这些特征点，进行组合，形成有语义的人脸五官的形状，以及五官之间的大小，位置等信息。江佩颖等人[5]在MPEG人脸定义的基础上，定义参数（FDP）确定了119个点。而且把这些点重新分成了8组，每一组都有对应的 master 节点。8组代表了脸部，下嘴，上嘴，鼻子，右眼，左眼，左眉，以及右眉。每一组都是以全局关系为基础处理的，位置关系以及大小的关系处理，因此这种特征点，进一步进行处理勾画，把其中的位置，大小以及形状处理的，更加有利于漫画的形成。然后把漫画中的，漫画语言，进行转换，转换成计算机语言，来实现漫画的夸张。 图四五官位置，形状以及大小
3.文字描述人脸特征。一般的人脸漫画，都是通过提取特征点，来进行夸张的。但是，在形式案件的办案过程中，通常我们看到的是，罪犯和证人 ，以及目击者都是通过语言描述，对方的五官特点，然后漫画夸张。比如说鹅蛋脸，瓜子脸还是国字脸等等，眼睛就可以说是大眼睛，小眼睛以及单眼皮，双眼皮以及眼睛之间的距离。日本的Iwashita等人[6]是最早使用文字，来描述漫画对象的特征的。并且通过very completely slightly fairly a little ONLY等词语，进行对漫画对象的进一步的特征修饰。
4.夸张，相似以及对人物外在的特点进行说明，是人物肖像漫画中，极其重要的三个元素。因此，在人物肖像漫画作图过程中，第一步就必须确定好需要夸张以及夸张程度的，人物特征点。第二是要人物的外在特点，允许存在一点点漫画家加入的描绘对象的个人特征，比如说工作信息，性格和职业等等。这样可以从侧面强调漫画人物的特征。人物的外在特点，是很难通过漫画表现完整，因此要通过文字语言的表述。这样可以有效的引入用户，对漫画对象的个人印象。因为人们的主观印象，会随着观察者的改变而改变，所以文字表述，可以更好的描述人脸的主观印象。
二、人脸特征的夸张
“夸张”在这里不是一种修辞，而是说对人脸的图像部分，进行改变。这个术语的内涵，就像修辞手法一样，暗示着这个过程，是会改变人的脸部的一些特征，或许会放大，又可能被缩小。其实，漫画的夸张，往往意味着会把人脸上的，特殊的五官在相同的方向上，进行强调。例如说，如果一个人的两眼距离过小，好的漫画，经常会把这种距离进一步夸张，使得距离更小，如果说相反的方向进行移动，就不能说是我们理解的夸张。
三、结束语
随着经济和科技的发展，数字媒体产业发展取得了很大的成绩，人脸漫画也慢慢成为流行文化中的一个重要内容。已经有很多软件可以帮助人们实现人脸漫画的创作，但是仍然有很多不足，希望大家可以努力研究，弥补这些不足。
参考文献：
[1]孙卫平. 基于人脸特征的非真实感肖像画生成系统[D].西安建筑科技大学，2011.
[2]苏延辉，李帅，湛永松. 参数化的肖像漫画生成算法[J]. 计算机应用研究，2014，05：1562-1565.
[3]张智敏. 人脸特征点定位算法研究及其在人脸卡通肖像中的应用[D].西安理工大学，2010.
[4]赵杨，杨剑兰. 基于笔刷模型的绘制算法及应用软件开发研究[J]. 电脑知识与技术，2012，07：1629-1631.
[5]牛星.人脸特征点提取研究及其在漫画软件中的应用[D].哈尔滨工程大学，2011.
[6]陈文娟，石民勇，孙庆杰等.人脸漫画特征关系夸张及相像度优化[J].计算机应用，2009，29（z2）：301-304，307.