Douyin의 인기 사진 객관식 특수 효과를 프런트 엔드를 사용하여 빠르게 구현할 수 있습니다!

이 기사에서는 프론트 엔드가 최근 Douyin에서 매우 인기가 있는 그림 객관식 특수 효과를 구현하는 방법을 주로 소개합니다. 친구들의 도움이 필요하다면 함께 보시길 바랍니다.

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Foreword

를 보실 수 있습니다. 최근 Douyin 특수효과에 아주 인기가 좋은 그림 객관식 문제가 있습니다. 오늘은 앞글을 구현하는 방법에 대해 말씀드리겠습니다. 아래에서는 머리를 왼쪽으로 움직일지 오른쪽으로 움직일지 결정하는 방법에 대해 주로 설명하겠습니다. 图片选择题特别火，今天就来讲一下前端如何实现，下面我主要讲一下如何判断左右摆头。

架构和概念

抽象整体的实现思路如下

MediaPipe Face Mesh是一个解决方案，即使在移动设备上也能实时估计468个3D面部地标。它使用机器学习（ML）来推断3D面部表面，只需要一个摄像头输入，而无需专用的深度传感器。该解决方案利用轻量级模型架构以及整个管道中的GPU加速，为实时体验提供了至关重要的实时性能。

引入

import '@mediapipe/face_mesh';
import '@tensorflow/tfjs-core';
import '@tensorflow/tfjs-backend-webgl';
import * as faceLandmarksDetection from '@tensorflow-models/face-landmarks-detection';

创建人脸模型

引入tensorflow训练好的人脸特征点检测模型，预测 486 个 3D 人脸特征点，推断出人脸的近似面部几何图形。

• maxFaces 默认为1。模型将检测到的最大人脸数量。返回的面孔数量可以小于最大值（例如，当输入中没有人脸时）。强烈建议将此值设置为预期的最大人脸数量，否则模型将继续搜索缺失的面孔，这可能会减慢性能。
• refineLandmarks 默认为false。如果设置为真，则细化眼睛和嘴唇周围的地标坐标，并在虹膜周围输出其他地标。（这里我可以设置false，因为我们没有用到眼部坐标）
• solutionPath 通往am二进制文件和模型文件所在位置的路径。(强烈建议将模型放到国内的对象存储里面，首次加载可以节省大量时间，大小大概10M

  아키텍처와 개념

추상화의 전체적인 구현 아이디어는 다음과 같습니다

MediaPipe Face Mesh는 심지어 솔루션입니다. 모바일 기기에서는 468개의 3D 얼굴 랜드마크를 실시간으로 추정할 수도 있습니다. 머신러닝(ML)을 사용하여 3D 얼굴 표면을 추론하므로 카메라 입력만 필요하고 전용 깊이 센서는 필요하지 않습니다. 이 솔루션은 파이프라인 전반에 걸쳐 GPU 가속과 함께 경량 모델 아키텍처를 활용하여 실시간 경험을 위한 중요한 실시간 성능을 제공합니다.

얼굴 모델을 생성하기 위한

async createDetector(){
    const model = faceLandmarksDetection.SupportedModels.MediaPipeFaceMesh;
    const detectorConfig = {
        maxFaces:1, //检测到的最大面部数量
        refineLandmarks:false, //可以完善眼睛和嘴唇周围的地标坐标，并在虹膜周围输出其他地标
        runtime: 'mediapipe',
        solutionPath: 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/@mediapipe/face_mesh', //WASM二进制文件和模型文件所在的路径
    };
    this.detector = await faceLandmarksDetection.createDetector(model, detectorConfig);
}

도입

텐서플로 학습된 얼굴 특징점 감지 모델 코드 도입 >, <code>486 3D 얼굴 특징점을 예측하고 얼굴의 대략적인 얼굴 기하구조를 추론합니다.

• maxFaces의 기본값은 1입니다. 모델이 감지할 최대 얼굴 수입니다. 반환되는 얼굴 수는 최대값보다 작을 수 있습니다(예: 입력에 얼굴이 없는 경우). 이 값을 예상되는 최대 얼굴 수로 설정하는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 모델이 누락된 얼굴을 계속 검색하므로 성능이 저하될 수 있습니다. HTMLVideoElement、HTMLImageElement、HTMLCanvasElement和Tensor3D。

• flipHorizontal
• refineLandmarks 기본값은 false입니다. true로 설정하면 눈과 입술 주변의 랜드마크 좌표를 구체화하고 홍채 주변의 추가 랜드마크를 출력합니다. (눈 좌표를 사용하지 않기 때문에 여기서 false를 설정할 수 있습니다.)
• solutionPath am 바이너리 및 모델 파일의 위치에 대한 경로입니다. (모델을 국내 개체 저장소에 넣어 두는 것을 적극 권장합니다. 처음 로드하면 시간을 많이 절약할 수 있습니다. 크기는 10M 정도입니다.)

async renderPrediction() {
    var video = this.$refs['video'];
    var canvas = this.$refs['canvas'];
    var context = canvas.getContext('2d');
    context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    const Faces = await this.detector.estimateFaces(video, {
        flipHorizontal:false, //镜像
    });
    if (Faces.length > 0) {
        this.log(`检测到人脸`);
    } else {
        this.log(`没有检测到人脸`);
    }
}

얼굴 인식

반품됨 얼굴 목록은 각 얼굴의 이미지 감지 표면에 포함됩니다. 모델이 얼굴을 감지할 수 없는 경우 목록은 비어 있습니다. 각 얼굴에는 감지된 얼굴의 경계 상자와 키포인트 배열이 포함됩니다. MediaPipeFaceMesh는 468개의 키포인트를 반환합니다. 각 키포인트에는 x, y와 이름이 포함됩니다.

이제 감지기를 사용하여 얼굴을 감지할 수 있습니다. estimateFaces 메소드는 HTMLVideoElement, HTMLImageElement, HTMLCanvasElement 및 Tensor3D를 포함한 다양한 형식의 이미지와 비디오를 허용합니다. >. 额头中心位置第二个点 下巴中心位置

const place1 = (face.keypoints || []).find((e,i)=>i===10); //额头位置
const place2 = (face.keypoints || []).find((e,i)=>i===152); //下巴位置
/*
              x1,y1
                |
                |
                |
  x2,y2  -------|------- x4,y4
              x3,y3
 */
 const [x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4] = [
      place1.x,place1.y,
      0,place2.y,
      place2.x,place2.y,
      this.canvas.width, place2.y
 ];

通过canvas.width 额头中心位置和下巴中心位置计算出 x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4

• flipHorizontal 선택사항. 기본값은 거짓입니다. 카메라에서 이미지 데이터를 가져오는 경우 결과를 수평으로 뒤집어야 합니다.

  

  getAngle({ x: x1, y: y1 }, { x: x2, y: y2 }){
      const dot = x1 * x2 + y1 * y2
      const det = x1 * y2 - y1 * x2
      const angle = Math.atan2(det, dot) / Math.PI * 180
      return Math.round(angle + 360) % 360
  }
  const angle = this.getAngle({
          x: x1 - x3,
          y: y1 - y3,
      }, {
          x: x2 - x3,
          y: y2 - y3,
      });
  console.log('角度',angle)

  🎜🎜🎜상자는 이미지 픽셀 공간에서 얼굴의 경계 상자를 나타내고, xMin과 xMax는 x 경계를 나타내고, yMin, yMax는 y 경계를 나타내며, 너비와 높이는 경계 상자의 크기를 나타냅니다. . 키포인트의 경우 x와 y는 이미지 픽셀 공간의 실제 키포인트 위치를 나타냅니다. z는 머리 중심이 원점이 되는 깊이를 나타냅니다. 값이 작을수록 키 포인트가 카메라에 가까워집니다. Z의 크기는 x와 거의 동일한 크기를 사용합니다. 이 이름은 "입술", "왼쪽 눈" 등과 같은 일부 핵심 사항에 대한 레이블을 제공합니다. 모든 키포인트에 라벨이 있는 것은 아닙니다. 🎜🎜판단 방법🎜🎜사람 얼굴에서 두 점 찾기🎜🎜첫 번째 점 이마 중심 위치두 번째 점 턱 중심 위치🎜rrreee🎜통과 canvas.width 이마 중앙 위치 및 턱 중앙 위치는 x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4🎜🎜 🎜🎜를 계산합니다.

  getAngle({ x: x1, y: y1 }, { x: x2, y: y2 }){
      const dot = x1 * x2 + y1 * y2
      const det = x1 * y2 - y1 * x2
      const angle = Math.atan2(det, dot) / Math.PI * 180
      return Math.round(angle + 360) % 360
  }
  const angle = this.getAngle({
          x: x1 - x3,
          y: y1 - y3,
      }, {
          x: x2 - x3,
          y: y2 - y3,
      });
  console.log('角度',angle)

  

  通过获取角度，通过角度的大小来判断左右摆头。

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