表情是人内心情绪的一种最直观的表达,因此通过人工合成不同的人脸表情可以实现表达人们不同心情的目的,而具有较高真实性的三维人脸表情能够更加细致的模拟人的情绪表达。三维人脸表情合成在影视特效制作、人机互动、游戏制作和视频会议等应用研究领域已经占有及其重要的地位。本文设计的三维人脸表情合成方法主要分为三部分,首先使用Kinect采集人脸的彩色和深度图像,采集之前本文对Kinect彩色相机和深度相机坐标进行标定,采集过程中对人脸进行识别跟踪并提取特征点坐标;然后选取FaceGen三维人脸网格模型作为一般人脸,依据采集的人脸特征点坐标调整网格模型中特征点和非特征点坐标使其变为特定人脸的形状,本文使用OpenGL结合纹理线性插值方法将合成的全视角人脸纹理图像垂直映射到调整后的网格模型上生成特定三维人脸;最后基于表情编码系统FACS中定义的人脸动作AU组合调整模型中的顶点,重新对三维人脸模型进行纹理映射即可生成具有特定表情的三维人脸。本文以作者脸部为原型进行三维人脸建模,对建立的三维人脸模型按用户选择可以合成6种不同的基本表情,包括喜悦、悲伤、惊奇、愤怒、恐惧、厌恶。本文所述方法最终合成的六种基本三维人脸表情细节特征突出,与真实人脸表情具有较高的相似性,并且与基于人脸三维扫描数据和动作捕捉技术的表情合成方法相比在时间效率上有了显著提高,综合分析对比本文方法与其他方法实验结果总结出本文设计方法合成三维人脸表情的优点。