Expressions of Emotion on an Animated Face Model

Abstract

Emootioiden käsittely ihmisaivoissa on tieteellisessä mielessä mysteeri, vaikka ihmiset lukevat sujuvasti emotionaalisia viestejä toistensa kasvoilta. Laskennallisen tekniikan laboratorio Teknillisessä korkeakoulussa tutkii emootioiden havaitsemista ja käsittelyä aivoissa. Tässä työssä tuotettiin ohjattava kasvomalli, jota voidaan käyttää ärsykkeenä kokeissa. Tutkimusongelmana oli luoda täysin ohjattavia keinotekoisia kasvonilmeitä, jotka katsottaessa aiheuttavat aivoissa samanlaista toimintaa kuin vastaavat luonnolliset kasvonilmeet.

Konstruktiivisen tutkimuksen menetelmin luotiin animoitu kolmiulotteinen malli ihmisen päästä. Kasvojen lihakset ja ihokudos mallinnettiin fysikaalisesti. Ihokudoksen mallinnus toteutettiin massa-jousi-vaimennin-menetelmällä, ja systeemin uuden tilan laskemiseen käytettiin numeerista integrointia.

Malli tuottaa hyvät kasvonilmeet perusemootioille, joita ovat ilo, suru, viha, pelko, hämmästys ja inho. Myös kaikki näiden ilmeiden yhdistelmät ovat mahdollisia. Kasvomallin liikkeet perustuvat FACS-luokitusjärjestelmään, jonka avulla uusia kasvonilmeitä voi koostaa erityisistä alkeisyksiköistä.