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龙图腾网获悉中国科学技术大学申请的专利基于生理先验的三维人脸动画生成方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119941939B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510054619.9，技术领域涉及：G06T13/40；该发明授权基于生理先验的三维人脸动画生成方法及系统是由於俊;张毅伟设计研发完成，并于2025-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于生理先验的三维人脸动画生成方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于生理先验的三维人脸动画生成方法及系统，属于计算机视觉和计算机仿真领域，包括：S1：基于CT和MRI扫描的断层图像得到初始三维人脸模型；对其进行修正、网格处理和填充，得到三维人脸生理模型；S2：使用非结构化的Delaunay算法对三维人脸生理模型实现非结构化四面体剖分，得到三维人脸生理模型网格剖分结果；S3：对三维人脸生理模型网格剖分结果进行生物力学建模；步骤S4：在三维人脸生理模型的不同组织间添加接触约束和边界条件，构建有限元分析模型来模拟面部变形；S5：对有限元模型进行求解和分析，得到三维人脸动画。本发明方法可基于较少量样本生成高质量三维人脸动画。

本发明授权基于生理先验的三维人脸动画生成方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于生理先验的三维人脸动画生成方法，其特征在于，包括： 步骤S1：基于CT和MRI扫描的断层图像得到初始三维人脸模型；将所述初始三维人脸模型简化为外骨骼-肌肉-软组织的三层结构，对其进行修正、网格处理和填充，得到三维人脸生理模型； 步骤S2：使用非结构化的Delaunay算法对所述三维人脸生理模型实现非结构化四面体剖分，得到三维人脸生理模型网格剖分结果； 步骤S3：对所述三维人脸生理模型网格剖分结果进行生物力学建模，定义各个层次的材料属性，采用刚体描述骨骼，采用超弹模型Mooney-Rivlin描述肌肉和软组织； 步骤S4：构建有限元来模拟面部变形，并在所述三维人脸生理模型的不同组织间添加接触约束，用于模拟不同组织间的压力和摩擦，在骨骼与面部软组织之间添加边界条件，用于约束刚体与软体之间的相互运动，具体包括： 步骤S41：设置刚体约束作为边界条件，用于约束骨骼与肌肉和软组织之间的交互，模拟软组织与其骨骼的约束关系； 步骤S42：采用绑定接触法构建接触约束，用于肌肉和软组织以及肌肉与肌肉之间的接触面；所述接触面不允许相对滑动或分离，确保接触区域内的力和位移的连续传递；所述绑定接触依赖增强拉格朗日方法，通过设定间隙函数来精确控制接触界面间的相对位移和旋转，所述间隙函数定义为从属表面到主表面的最近点距离，并确保在整个材料参考框架中只计算一次；所述间隙函数考虑全方向的位移控制，不仅限于法线方向，以保证接触面在所有方向上的完全贴合；通过所述间隙函数，推导出缝合接触的虚功表达式，其中反应力通过拉格朗日乘数和额外的惩罚因子相结合来实施间隙为零的约束；使用间隙函数来定义主表面和从属表面之间的距离，间隙函数定义为： ； 其中，表示主表面；表示主表面的形变函数；表示相应从属表面的形变函数；表示从属节点到主表面的投影； 绑定接触的反作用力做功方程定义为： ； 其中，表示主表面和从属表面的接触边界；表示拉格朗日乘子；表示约束函数的变化；表示边界的微分； 步骤S5：对所述有限元进行求解和分析，得到三维人脸动画。

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