高保真面部表情编辑框架MagicFace：通过控制面部动作单元的变化来实现对特定人物面部表情的精细编辑

芬兰奥卢大学信息技术与电气工程学院机器视觉与信号分析中心和东南大学生物科学与医学工程学院儿童发展与学习科学教育部重点实验室的研究人员推出高保真面部表情编辑框架MagicFace，它通过控制面部动作单元（Action Unit, AU）的变化来实现对特定人物面部表情的精细编辑。MagicFace能够在保持人物身份、姿势、背景和面部细节特征的同时，以一种连续、可解释的方式编辑面部表情。例如，用户可以通过调整特定AU的强度来改变一张照片中人物的表情，使其表现出微笑、惊讶或其他复杂的情感状态。

• GitHub：https://github.com/weimengting/MagicFace

主要功能

• 面部表情编辑：MagicFace能够根据用户指定的AU变化，对输入的面部图像进行表情编辑，生成具有不同表情的高质量图像。
• 身份和细节保持：在编辑过程中，MagicFace能够保持人物的身份特征和面部的细节特征，如皮肤纹理、面部轮廓等，确保编辑后的图像仍然真实可信。
• 灵活的AU控制：用户可以通过调整AU的强度和组合，实现对面部表情的灵活控制，支持从轻微到夸张的各种表情变化。

主要特点

• 基于AU的精细控制：MagicFace采用AU作为面部表情的表示方式，通过调整AU的变化来实现对面部表情的精细编辑，提供了直观且易于理解的控制方式。
• 稳定的背景和姿势保持：通过引入属性控制器（Attribute Controller），MagicFace能够在编辑面部表情的同时，保持图像的背景和人物姿势的一致性，避免出现背景或姿势的不自然变化。
• 高质量的图像生成：利用预训练的Stable-Diffusion模型和ID编码器，MagicFace能够生成高质量的编辑图像，具有良好的视觉效果和细节表现力。

工作原理

MagicFace的工作流程主要包括以下几个步骤：

• AU提取与变化：首先使用预训练的AU估计器从输入图像中提取AU强度，并根据用户的需求进行AU变化。
• 条件生成：将AU变化作为条件输入到Stable-Diffusion模型中，同时利用ID编码器保持人物的身份特征和面部细节。
• 属性控制：通过属性控制器将背景和姿势信息作为独立的条件输入，确保生成的图像在背景和姿势上与输入图像保持一致。
• 图像生成：在去噪UNet中，结合AU条件和身份特征，生成符合用户要求的面部表情编辑图像。

具体应用场景

• 虚拟现实和游戏：在虚拟现实和游戏领域，MagicFace可以用于创建具有丰富表情变化的虚拟角色，提升玩家的沉浸感和互动体验。
• 社交媒体和娱乐：用户可以在社交媒体上使用MagicFace生成具有不同表情的自拍或头像，增加娱乐性和个性化表达。
• 影视制作和动画：在影视制作和动画制作中，MagicFace可以帮助制作人员快速生成具有特定表情的面部动画，节省制作时间和成本。
• 教育和培训：在教育和培训领域，MagicFace可以用于制作具有不同表情的教学视频或教育动画，帮助学生更好地理解和记忆课程内容。