От улыбки станет всем светлей
АрхивЧеловек и ОбществоЙорг Хабер и Коля Кэлер, исследователи из Института компьютерной науки им. Макса Планка, разработали программное обеспечение, которое восстанавливает лицо человека по черепу, а также придает лицу эмоциональные выражения разного рода — улыбки, нахмуренность, удивление.
Конференция SigGraph в этом году проходила в последних числах июля в Сан-Диего (Калифорния) и по традиции собрала самых видных специалистов, работающих в области компьютерной графики и интерактивных систем. По единодушному мнению участников, гостей и журналистов, центральной темой нынешнего форума стала компьютерная 3D-анимация. На этом направлении сейчас работают, вероятно, основные силы профессионалов, именно в этой области продемонстрированы самые впечатляющие результаты. Главным образом, конечно, в индустрии развлечений, о чем регулярно пишет пресса, но также и в других областях (фундаментальных и прикладных науках, инженерии, спорте и т. д.) — что обычно находит отражение лишь в специальных изданиях. Возможно, это несправедливо. Поэтому расскажем подробнее об одной из работ, представленной на SigGraph и ориентированной на применение в судебно-медицинской экспертизе.Йорг Хабер и Коля Кэлер (Jorg Haber, Kolja Kаhler), исследователи из Института компьютерной науки им. Макса Планка (Саарбрюккен, Германия), разработали программное обеспечение, которое восстанавливает лицо человека по черепу, а также придает лицу эмоциональные выражения разного рода — улыбки, нахмуренность, удивление. Сейчас, когда полиции нужно опознать личность по обнаруженному скелету или черепу, художники-криминалисты вручную воссоздают предположительную внешность человека. По черепу изготовляется гипсовый слепок, на который из глины накладывается имитация лицевых мышц. Их размеры и толщина вычисляются по специальным стандартным таблицам, составленным экспериментально за многие десятилетия замеров (цифры зависят от этнической принадлежности, пола, возраста и комплекции тела). Процесс восстановления занимает недели, а результатом, как правило, оказывается физиономия, начисто лишенная эмоций. В то же время известно, что люди (и компьютеры, кстати) легче опознают лица, выражающие какую-либо яркую эмоцию.
Новое ПО немецких ученых решает практически все упомянутые проблемы. Программа Хабера и Кэлера сначала сканирует череп для изготовления точной 3D-модели, затем вычисляет толщину тканей для всех областей лица и автоматически наращивает мышцы в соответствии с предполагаемой этнической принадлежностью и полом, оставляя эксперту-художнику возможности для ручной коррекции. Для реалистичного воспроизведения эмоций с помощью анимационных технологий исследователи создали «универсальную виртуальную голову», где анимированы 24 основные мышцы лица, отвечающие за мимику. Параметры лицевых тканей восстанавливаемой модели можно проецировать на эту универсальную голову, что несколькими кликами мышки позволяет воспроизводить нужные гримасы при сохранении портретного сходства. По рекомендации сотрудников Института судебной медицины Университета Саарланда сейчас программа оснащается возможностями добавления формы прически, цвета волос и текстуры кожи, после чего она станет рабочим инструментом для криминалистов и судмедэкспертов.
