Modelado 3D de caras (Contour Plastic)

última fecha actualizada: 18-Jul-2022

EMC Trifonovskaya

12 minutos de lectura

Visión general

Contour Plastic

La reconstrucción de la cara a partir de imágenes únicas/múltiples se ha propuesto utilizando una variedad de enfoques. Sin embargo, la reconstrucción de un número limitado de fotos salvajes en las que hay configuraciones de imagen variadas y complicadas, varias apariencias faciales y un número restringido de fotografías de alta calidad sigue siendo una dificultad. 

La corrección del contorno ha alcanzado tal nivel en estos días que los especialistas pueden literalmente moldear la forma deseada de la cara y crear pómulos altos, una transición perfectamente suave de los pliegues nasolabiales y nasolagrimales a las mejillas, labios atractivos y expresivos, y una barbilla firme de Hollywood.

 

¿Qué es el modelado facial?

Face Modelling

Modelado facial es una palabra que se refiere a fotografías de belleza que están completamente enfocadas en tu rostro. Las grandes empresas contratarán modelos para participar en anuncios e imágenes de productos con énfasis en las características de la cara para promover los cosméticos. Debido a la gran atención en el área de la cara, una apariencia desequilibrada no se considerará adecuada para el negocio de la belleza. Con la ayuda de sus productos de belleza, esperan lograr una apariencia comercial.

Los ojos, los labios, la nariz y los contornos de la cara, como los pómulos altos y una línea de la mandíbula uniforme, se evaluarán para detectar buenas formas y coloración. Es un campo difícil y crítico para trabajar, ya que su cara será muy examinada y, lo más probable, Photoshop antes de la fecha de lanzamiento.

 

Modelado de caras en 3D

3D face modeling

El reconocimiento facial y el reconocimiento de emociones se han beneficiado enormemente de la tecnología facial 3D. Estas tecnologías de análisis facial son importantes para el trabajo cooperativo humano-robot seguro e inteligente. Como resultado, la reconstrucción de la cara en 3D es un tema relevante, y es útil recrear caras 3D individuales a partir de fotografías de personas de interés en una variedad de situaciones desafiantes. Las fotos en la escena de desafío a menudo se conocen como imágenes "salvajes" porque incluyen las siguientes características:

  1. Cambios significativos en las iluminaciones a lo largo de los períodos de tiempo;
  2. Varias posturas faciales causadas por diferentes sensores de cámara y puntos de vista; 
  3. Diferentes apariencias entre diferentes entornos;
  4. Oclusiones o fondos redundantes.

 

Más en serio, en la interacción humano-robot, la vigilancia y los escenarios de disparo móviles, solo hay un número limitado de imágenes de identidad disponibles.

Los rellenos modernos están hechos de gel de alta viscosidad con una base de ácido hialurónico y son similares a los implantes faciales estables en sus características: mantienen su forma, no se desplazan después de la inserción y proporcionan un excelente resultado durante mucho tiempo. El uso de geles para el contorno facial evita las desventajas de los implantes, como la palpabilidad táctil (aunque ocurre muy raramente) y la posibilidad de rechazo por parte del cuerpo del individuo. Los rellenos se utilizan para el contorno facial y de labios, y la corrección del contorno de los pliegues nasolabiales utilizando diferentes geles es muy popular.

Los rellenos de última generación más usados en la Clínica Estética EMC (Evalance, Voluma, SUB-Q) son los medicamentos de contorno más avanzados disponibles en Moscú. Además de sus funciones principales, estos rellenos también proporcionan lifting y rejuvenecimiento de la piel. El ácido hialurónico presente en los geles atrae las moléculas de agua, hidratando y suavizando la piel desde adentro, y la fórmula de firmeza literalmente empuja los tejidos hacia arriba, devolviéndolos a su posición "más joven".

Para todas las correcciones de contorno (pómulos, labios, cara, pliegues nasolabiales), la Clínica Estética EMC utiliza agujas cosméticas ahorradoras de vanguardia con una punta cónica, lo que hace que él procedimiento sea más cómodo e indoloro. El tacto suave de la aguja se siente como si empujara a un lado la piel y los tejidos, sin cortar a través de los vasos y los nervios. Esto significa que por la noche después del procedimiento ya podrá salir y nadie notará ningún rastro de trabajo estético. Puede ser fotografiado en cualquier ángulo y la forma de la cara será perfecta, sin rastros de contorno vistos en la foto.

 

Modelado de caras 3D utilizando el método multideformable

3D facial modeling

El enfoque de modelado facial 3D se divide en dos pasos básicos: estimación de la forma facial 3D utilizando un modelo deformable de cara 3D múltiple y mapeo de texturas a través de clonación perfecta, una especie de mezcla de dominio de gradiente. Para evaluar el rendimiento del método, se crearon 30 caras 3D y se realizaron dos pruebas: una prueba de precisión y una prueba de robustez. En comparación con la verdad de base, esta técnica no solo produce resultados de forma de cara 3D muy precisos, sino que también demuestra resistencia a los errores de extracción de características.

Además, los hallazgos de la representación facial 3D sugieren que nuestra técnica es más resistente a los errores de extracción de características que los métodos anteriores de modelado de caras 3D. Nuestra tecnología también tiene la ventaja de permitir que el sistema de espejos recoja una amplia gama de texturas faciales. Al final del artículo, construimos una cara 3D realista para individuos usando este mapa de textura.

Los sistemas de visión activa y pasiva son dos tipos de sistemas de modelado tridimensional. Al monitorear un haz de luz producido desde un dispositivo externo, como un proyector de haz o láser, un sistema de visión activa calcula la información 3D. Se crea una malla facial 3D utilizando una nube de puntos 3D recolectada en el enfoque convencional de modelado de caras 3D que emplea un sistema de visión activa.

En tales sistemas, las coordenadas 3D y la información de textura se pueden capturar utilizando un escáner láser 3D o una cámara estéreo calibrados con luz estructurada. Si bien estos enfoques son bastante precisos, también requieren mucho tiempo y necesitan equipos costosos.

Debido a que el resplandor de los dispositivos emisores de luz puede ser irritante para los usuarios, el enfoque de modelado 3D basado en visión pasiva ahora se recomienda para rostros humanos. Un sistema basado en visión pasiva es aquel que estima información 3D a partir de imágenes 2D sin la necesidad de componentes emisores de luz.

La información 3D se puede producir evaluando la geometría de la cámara a partir de características relacionadas en muchas perspectivas o cambiando el modelo estadístico de la cara 3D a imágenes faciales adquiridas en el modelado facial 3D basado en la visión pasiva. El primero se conoce como el enfoque de modelado de rostros 3D basado en características correspondiente, mientras que el segundo se conoce como el método de modelado de rostros 3D basado en modelos estadísticos.

El enfoque de modelado de rostros 3D basado en características correspondiente es el más utilizado de los métodos de modelado de rostros 3D que emplean el sistema de visión pasiva. Debido a que solo requiere algunos puntos de características para producir una forma facial en 3D, esta técnica es menos intensiva computacionalmente. Utilizando información 3D verdadera calculada a partir de la geometría de la cámara, este enfoque también puede construir formas faciales 3D muy realistas.

Sin embargo, si las posiciones extraídas de los puntos asociados no son correctas, la precisión de las formas faciales 3D se degrada gradualmente. Debido a que incluso los enfoques de extracción de características excelentes como el modelo de apariencia activa (AAM) y el modelo de forma activa (ASM) pueden generar resultados erróneos de extracción de características para áreas poco claras de la cara, este problema debe superarse para aplicarse a los sistemas de modelado 3D autónomos.

Utilizamos una técnica de modelado facial 3D basada en modelos estadísticos como una noción básica en el procedimiento de estimación de la forma facial en 3D. Empleamos el modelo de cara deformable, que utiliza información de posición de las características faciales en la imagen de entrada, como una de las estrategias basadas en modelos estadísticos.

Este enfoque es resistente a los errores de extracción de características, ya que estima las formas faciales 3D a partir de fotos faciales de entrada utilizando datos faciales 3D previamente entrenados, aunque es menos preciso que los métodos de modelado facial 3D basados en características. Presentamos un enfoque de estimación de la forma de la cara en 3D basado en varios modelos deformables de la cara en 3D para aumentar la precisión de las formas faciales en 3D.

 

Pómulos

Cheekbones

Al corregir los pómulos, los cosméticos especialistas de EMC Aesthetic Clinic utilizan las características individuales de la cara de la persona y su propio sentido estético sutil, para garantizar que la nueva apariencia coincida con la autopercepción de la persona.

Sin embargo, la referencia se considera más a menudo como una cara en forma de corazón. Se asocia más con la juventud y la vitalidad. Tales correcciones se hacen en todas partes en Hollywood: en Madonna, Megan Fox, Angelina Jolie, Vanessa Paradis, Halley Berry y otras celebridades sin edad. A menudo, el contorno del pómulo espectacularmente realizado reemplaza un estiramiento facial endoscópico exitoso del tercio medio de la cara o lo complementa.

 

Mentón

Contouring of the chin

La importancia de la barbilla en la apariencia de uno a menudo se subestima. Mientras tanto, es una parte vital, que influye en qué tan en forma y fresca aparece toda la cara. Una barbilla débil o en retroceso tampoco mantiene la parte inferior de la cara: el contorno facial pierde forma más rápido, hay una reducción en el ángulo del cuello, aparecen arrugas en forma de segunda y tercera barbilla. El contorno de la barbilla y la parte inferior de la cara, cuando se realiza en el momento adecuado, mantiene un contorno claro y, por lo tanto, permite a una persona conservar una apariencia juvenil en los próximos años. Esto hace retroceder la necesidad de cirugía plástica de la barbilla y el cuello por muchos años, al tensar la piel e insertar implantes de silicona.

 

Parte media de la cara

Hay una serie de manifestaciones relacionadas con la edad, que difícilmente se pueden llamar arrugas: pliegues y pliegues en las áreas nasolabiales y nasolagrimales. Para llenarlos y aplanarlos al nivel deseado, se requieren rellenos densos, así como las manos de cosmetólogos experimentados de la Clínica Estética EMC, quienes saben mucho sobre la inserción profunda de rellenos de corrección, logrando así los resultados más naturales y perfectamente simétricos en el contorno de los pliegues nasolabiales.

 

Otras correcciones

La Clínica Estética EMC tiene una amplia experiencia en procedimientos de contorno únicos, como la rinoplastia no quirúrgica, la creación de hoyuelos atractivos en las mejillas y la barbilla, la creación de una ligera hinchazón juvenil debajo del extremo de las cejas, la eliminación de cicatrices y picaduras de tejido en la cara y el cuerpo. El contorno de labios es particularmente popular.

Debido a que el contorno facial de alta calidad solo se ofrece en las mejores clínicas de Moscú, difícilmente se puede llamar un procedimiento económico, por el contrario, es para la élite. Puede averiguar los precios de todos los tipos de contorno durante una cita con el médico y, en cualquier caso, el costo del procedimiento dependerá de los deseos del paciente y los resultados esperados.

 

Rinoplastia

Rhinoplasty

La rinoplastia es un procedimiento que altera la forma de la nariz modificando los componentes óseos, cartilaginosos o de la piel, o los tres. También es una de las cirugias más frecuentes de la cirugía plástica, como se indicó anteriormente.

Muchas personas pueden estar descontentas con la apariencia de sus narices. Pueden alterar el tamaño o el ángulo de las fosas nasales, enderezar el puente, remodelar la punta o estrecharlas. Sin embargo, la rinoplastia se puede utilizar por algo más que razones cosméticas.

  • Cambia las proporciones de la nariz.
  • Reparar una lesión.
  • Reparar una deformidad.
  • Corregir un defecto congénito.
  • Mejorar la capacidad respiratoria.

 

La rinoplastia se puede realizar tanto por razones funcionales como estéticas. Los pacientes que buscan una mejora funcional solo expresan comúnmente preocupaciones sobre la estética de la nariz durante la entrevista, y ponen mayor énfasis en los resultados cosméticos que en su capacidad para respirar adecuadamente después de la operación. Esta es una de las razones por las que es tan importante tener una discusión exhaustiva con el paciente de rinoplastia.

Si está considerando una cirugía de nariz por razones estéticas, su cirujano probablemente le aconsejará que espere hasta que sus huesos nasales se hayan desarrollado completamente antes de continuar. Esto es a la edad de 15 años para las niñas. Los niños pueden continuar desarrollándose hasta que lleguen a la edad adulta. Sin embargo, si la cirugía se está considerando para problemas respiratorios, se puede hacer a una edad más temprana.

Se puede utilizar un método abierto o cerrado para realizar esta operación, dependiendo de su anatomía y preferencias.

  • Enfoque abierto

Se realiza una incisión a lo largo de la columela, el pequeño mechón de piel entre las fosas nasales, en la técnica abierta. Su cirujano obtiene acceso a los tejidos nasales internos con esta incisión, lo que permite una reparación más completa. La cicatriz se sutura y se vuelve casi indetectable para el ojo humano en unas pocas semanas.

  • Enfoque cerrado

Todas las incisiones realizadas durante su tratamiento se realizan dentro de las fosas nasales durante un enfoque cerrado (también conocido como rinoplastia endonasal). Si bien esto asegura que no se producirán cicatrices visibles del tratamiento, sí limita el acceso a los tejidos nasales. Como resultado, un enfoque cerrado puede no ser apropiado para todos los que requieren una reparación considerable.

  • Rinoplastia de revisión

Si una rinoplastia no proporciona los resultados deseados, es habitual que los pacientes regresen a un cirujano plástico para que se realice una cirugía adicional para acercarse a los resultados deseados. Esto se conoce como una rinoplastia de revisión, ya que los resultados anteriores de la rinoplastia se están revisando.

Por una variedad de razones, las rinoplastias de revisión son bastante frecuentes. Si bien es fácil cambiar la apariencia de una nariz en general, es difícil anticipar cómo se reparará su nariz individual una vez que se realice la cirugía.

 

Reconstrucción facial basada en imágenes 2D

Face Reconstruction

Structure from Motion (SFM), Shape from Shading (SFM), 3D Morphable Model (3DMM) y Deep learnings son ejemplos de técnicas 2D. Las técnicas SFM calculan las ubicaciones de los puntos de superficie basándose en la premisa de que el sistema de coordenadas de imagen y el sistema de coordenadas de la cámara tienen una transformación de coordenadas.

SFS se acerca a calcular las normales de superficie bajo la premisa de que la superficie del sujeto es lambertiana e iluminada desde la distancia. El concepto detrás de 3DMM es que las caras humanas existen en un subespacio lineal y que cada forma de cara fresca puede estar representada por una combinación lineal de vectores propios de forma derivados por PCA. SFS y SFM describen la forma de la cara y las imágenes geométrica y físicamente, mientras que 3DMM se centra en explicaciones estadísticas de mallas o esqueletos 3D.

Al desarrollar estadísticamente un mapeo entre las fotos de la cara y sus formas 3D, los enfoques de aprendizaje profundo infieren la forma o textura de la cara en 3D. Debido a las restricciones de tamaño de los datos, la mayoría de ellos utilizan 3DMM o PCA para sintetizar verdades de terreno adicionales, lo que resulta en una falta de detalles de forma. Se considera que la reconstrucción de la cara es más un problema de optimización geométrica que estadístico, ya que 3DMM es más adecuado para ayudar a la técnica geométrica al crear formas intrincadas.

 

Conclusión 

El modelado facial es un tipo de modelado que se ve más comúnmente en el sector de la belleza. Debido a los avances en la tecnología de creación de modelos 3D, el uso de modelos tridimensionales (3D) está aumentando en sectores como los juegos, la medicina y el cine. Debido a la complejidad de las superficies faciales, la creación de modelos faciales realistas en 3D requiere mucho tiempo y es costosa.

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