Modélisation 3D du visage (Contour Plastique)

Aperçu

La reconstruction du visage à partir d’images uniques / multiples a été proposée en utilisant une variété d’approches. Cependant, la reconstruction d’un nombre limité de photos multiples dans lesquelles il existe des paramètres d’imagerie variés et compliqués, diverses apparences faciales et un nombre restreint de photographies de haute qualité reste une difficulté. 

La correction des contours a atteint un tel niveau ces jours-ci que les spécialistes peuvent littéralement façonner la forme souhaitée du visage et créer des pommettes hautes, une transition parfaitement douce des plis nasogéniens aux joues, des lèvres attrayantes et expressives et un menton hollywoodien ferme.

Qu’est-ce que le modelage du visage?

Le modelage du visage est un mot qui fait référence aux photographies de beauté qui sont complètement concentrées sur votre visage. Les grandes entreprises engageront des mannequins pour participer à des publicités et des images de produits en mettant l’accent sur les caractéristiques du visage pour promouvoir les cosmétiques. En raison de la grande attention portée à la zone du visage, une apparence déséquilibrée ne sera pas considérée comme adaptée à l’industrie de la beauté. Avec l’aide de leurs produits de beauté, ils espèrent obtenir une apparence commerciale.

Les yeux, les lèvres, le nez et les contours du visage, tels que les pommettes hautes et une mâchoire uniforme, seront évalués pour de bonnes formes et une bonne coloration. C’est un domaine difficile et critique de travail car votre visage sera fortement scruté et, plus que probablement, photoshoppé avant la date de sortie.

Modélisation 3D du visage

La reconnaissance faciale et la reconnaissance des émotions ont toutes deux grandement bénéficié de la technologie faciale 3D. Ces technologies d’analyse faciale sont importantes pour un travail coopératif homme-robot sûr et intelligent. En conséquence, la reconstruction de visage 3D est un problème important, et il est utile de recréer des visages 3D individuels à partir de photographies de personnes d’intérêt dans une variété de situations difficiles. Les photos de la scène de défi sont souvent appelées images « sauvages » car elles incluent les caractéristiques suivantes:

1. Changements significatifs dans les éclairages au cours des périodes de temps;
2. Diverses poses faciales causées par différents capteurs et points de vue de la caméra; 
3. Différentes apparences parmi différents environnements;
4. Occlusions ou arrière-plans redondants.

Plus sérieusement, dans les scénarios d’interaction homme-robot, de surveillance et de prise de vue mobile, seul un nombre limité d’images d’identité est disponible.

Les injections modernes sont fabriquées à partir d’un gel à haute viscosité avec une base d’acide hyaluronique et sont similaires aux implants faciaux stables dans leurs caractéristiques: ils maintiennent leur forme, ne se déplacent pas après l’insertion et fournissent un excellent résultat pendant une longue période. L’utilisation de gels pour le remodelage du visage évite les inconvénients des implants, tels que la palpabilité tactile (bien que cela se produise très rarement) et la possibilité de rejet par le corps de l’individu. Les produits de comblement sont utilisés pour le remodelage du visage et des lèvres, et la correction du contour des plis nasogéniens à l’aide de différents gels est très populaire.

Les produits de comblement de dernière génération utilisés à la clinique esthétique EMC (Evalance, Voluma, SUB-Q) sont les médicaments de contour les plus avancés disponibles à Moscou. Outre ses fonctions principales, ces charges fournissent également un lifting et un rajeunissement de la peau. L’acide hyaluronique présent dans les gels attire les molécules d’eau, hydratant et lissant la peau de l’intérieur, et la formule de fermeté pousse littéralement les tissus vers le haut, les ramenant à leur position « plus jeune ».

Pour toutes les corrections de contour (pommettes, lèvres, visage, plis nasogéniens), la clinique esthétique EMC utilise des aiguilles cosmétiques économes de pointe avec une pointe effilée, ce qui rend la procédure plus confortable et indolore. Le toucher doux de l’aiguille donne l’impression de pousser la peau et les tissus, sans couper à travers les vaisseaux et les nerfs. Cela signifie que le soir après la procédure, vous pouvez déjà sortir et que personne ne remarquera de traces de travail esthétique. Vous pouvez être photographié sous n’importe quel angle et la forme du visage sera parfaite, sans aucune trace de contour sur la photo.

Modélisation 3D de visages à l’aide de la méthode multi-déformable

L’approche de modélisation faciale 3D est divisée en deux étapes de base: l’estimation 3D de la forme du visage à l’aide d’un modèle déformable de visage 3D multiple et la cartographie de texture via un clonage transparent, une sorte de mélange gradient-domaine. Pour évaluer les performances de la méthode, 30 faces 3D ont été créées et deux tests ont été effectués : un test de précision et un test de robustesse. Comparée à la vérité du terrain, cette technique produit non seulement des résultats très précis sur la forme du visage en 3D, mais elle démontre également une résistance aux erreurs d’extraction de caractéristiques.

De plus, les résultats du rendu de visage 3D suggèrent que notre technique est plus résistante aux erreurs d’extraction de caractéristiques que les méthodes de modélisation de visage 3D précédentes. Notre technologie a également l’avantage de permettre au système de miroir de collecter une large gamme de textures faciales. À la fin de l’article, nous construisons un visage 3D réaliste pour les individus utilisant cette carte de texture.

Les systèmes de vision active et passive sont deux types de systèmes de modélisation tridimensionnelle. En surveillant un faisceau de lumière produit à partir d’un dispositif externe tel qu’un projecteur à faisceau ou un laser, un système de vision active calcule des informations 3D. Un maillage de visage 3D est créé à l’aide d’un nuage de points 3D collecté dans l’approche conventionnelle de modélisation de visage 3D utilisant un système de vision active.

Dans de tels systèmes, les coordonnées 3D et les informations de texture peuvent être capturées à l’aide d’un scanner laser 3D ou d’une caméra stéréo calibrée avec une lumière structurée. Bien que ces approches soient assez précises, elles prennent également beaucoup de temps et nécessitent un équipement coûteux.

Parce que l’éblouissement des dispositifs émettant de la lumière peut être irritant pour les utilisateurs, l’approche de modélisation 3D passive basée sur la vision est maintenant recommandée pour les visages humains. Un système basé sur la vision passive est un système qui estime les informations 3D à partir d’images 2D sans avoir besoin de composants électroluminescents.

Les informations 3D peuvent être produites en évaluant la géométrie de la caméra à partir de caractéristiques connexes dans de nombreuses perspectives ou en changeant le modèle statistique de visage 3D en images faciales acquises dans la modélisation 3D passive du visage basée sur la vision. La première est appelée l’approche de modélisation 3D de visage basée sur les caractéristiques correspondante, tandis que la seconde est appelée méthode de modélisation de visage 3D basée sur un modèle statistique.

L’approche de modélisation 3D de visage basée sur les caractéristiques correspondante est la plus largement utilisée des méthodes de modélisation de visage 3D utilisant le système de vision passive. Parce qu’elle ne nécessite que quelques caractéristiques pour produire une forme faciale 3D, cette technique est moins intensive en calcul. En utilisant de vraies informations 3D calculées à partir de la géométrie de la caméra, cette approche peut également créer des formes faciales 3D très réalistes.

Cependant, si les positions extraites des points associés ne sont pas correctes, la précision des formes faciales 3D se dégrade progressivement. Étant donné que même les grandes approches d’extraction d’entités telles que le modèle d’apparence active (AAM) et le modèle de forme active (ASM) peuvent générer des résultats d’extraction de caractéristiques erronés pour les zones peu claires du visage, ce problème doit être résolu pour s’appliquer aux systèmes de modélisation 3D autonomes.

Nous utilisons une technique de modélisation 3D du visage basée sur un modèle statistique comme notion de base dans la procédure d’estimation de la forme du visage en 3D. Nous utilisons le modèle de visage déformable, qui utilise les informations de position des caractéristiques faciales dans l’image d’entrée, comme l’une des stratégies basées sur un modèle statistique.

Cette approche est résistante aux erreurs d’extraction de caractéristiques car elle estime les formes faciales 3D à partir de photos de visage d’entrée à l’aide de données faciales 3D pré-entraînées, bien qu’elle soit moins précise que les méthodes de modélisation de visage 3D basées sur les caractéristiques. Nous présentons une approche d’estimation de la forme du visage 3D basée sur plusieurs modèles déformables du visage 3D pour augmenter la précision des formes faciales 3D.

Pommettes

Lors de la correction des pommettes, les cosméticiens spécialisés de la clinique esthétique EMC utilisent les caractéristiques individuelles du visage de la personne et leur propre sens esthétique subtil pour s’assurer que la nouvelle apparence correspond à la perception de soi de la personne.

Cependant, la référence est le plus souvent considérée comme un visage en forme de cœur. Il est surtout associé à la jeunesse et à la vitalité. De telles corrections sont faites partout à Hollywood: sur Madonna, Megan Fox, Angelina Jolie, Vanessa Paradis, Halley Berry et d’autres célébrités sans âge. Souvent, le remodelage spectaculaire des pommettes remplace un lifting endoscopique réussi du tiers médian du visage ou le complète.

Menton

L’importance du menton dans l’apparence est souvent sous-estimée. Pendant ce temps, c’est une partie vitale, qui influence la forme et la fraîcheur de l’ensemble du visage. Un menton faible ou en recul ne maintient pas non plus la partie inférieure du visage: le contour du visage perd plus rapidement sa forme, il y a une réduction de l’angle du cou, les rides apparaissent sous la forme de deuxième et troisième menton. Le contour du menton et de la partie inférieure du visage, lorsqu’il est fait au bon moment, maintient un contour clair et permet ainsi à une personne de conserver une apparence jeune pour les années à venir. Cela repousse le besoin de chirurgie plastique du menton et du cou de nombreuses années, en resserrant la peau et en insérant des implants en silicone.

Partie centrale du visage

Il existe un certain nombre de manifestations liées à l’âge, qui peuvent difficilement être appelées rides - plis et replis dans les zones naso-géniennes et nasolacrimales. Pour les remplir et les aplatir au niveau souhaité, des charges denses sont nécessaires, ainsi que les mains de cosmétologues expérimentés de la clinique esthétique EMC, qui en savent beaucoup sur l’insertion profonde de charges de correction, obtenant ainsi les résultats les plus naturels et parfaitement symétriques dans le contour des plis nasogéniens.

Autres services correctionnels

La clinique esthétique EMC possède une vaste expérience dans les procédures de remodelage uniques, telles que la rhinoplastie non chirurgicale, créant des fossettes attrayantes dans les joues et le menton, créant un léger gonflement jeune sous l’extrémité des sourcils, enlevant les cicatrices et les tissus piqueurs sur le visage et le corps. Le contour des lèvres est particulièrement populaire.

Parce que le remodelage du visage de haute qualité n’est offert que dans les meilleures cliniques de Moscou, vous pouvez difficilement l’appeler une procédure budgétaire, au contraire, c’est pour l’élite. Vous pouvez connaître les prix pour tous les types de contouring lors d’un rendez-vous avec le médecin, et dans tous les cas, le coût de la procédure dépendra des souhaits du patient et des résultats attendus.

Rhinoplastie

La rhinoplastie est une procédure qui modifie la forme du nez en modifiant les composants osseux, cartilagineux ou cutanés, ou les trois. C’est aussi l’une des formes les plus fréquentes de chirurgie plastique, comme indiqué précédemment.

Beaucoup de gens peuvent être mécontents de l’apparence de leur nez. Ils peuvent modifier la taille ou l’angle des narines, redresser le pont, remodeler la pointe ou les rétrécir. Cependant, la rhinoplastie peut être utilisée pour plus que de simples raisons esthétiques.

• Changer les proportions du nez.
• Réparer une blessure.
• Réparer une déformation.
• Corriger une anomalie congénitale.
• Améliorer la capacité respiratoire.

La rhinoplastie peut être réalisée pour des raisons à la fois fonctionnelles et esthétiques. Les patients qui recherchent une amélioration fonctionnelle n’expriment généralement que des inquiétudes quant à l’esthétique du nez pendant l’entretien, et ils mettent davantage l’accent sur les résultats cosmétiques que sur leur capacité à respirer correctement après l’opération. C’est l’une des raisons pour lesquelles il est si important d’avoir une discussion approfondie avec le patient atteint de rhinoplastie.

Si vous envisagez un travail du nez pour des raisons esthétiques, votre chirurgien vous conseillera probablement d’attendre que vos os nasaux se soient complètement développés avant de continuer. C’est à l’âge de 15 ans pour les filles. Les garçons peuvent continuer à se développer jusqu’à ce qu’ils atteignent l’âge adulte. Cependant, si la chirurgie est envisagée pour des problèmes respiratoires, elle peut être effectuée à un plus jeune âge.

Une méthode ouverte ou fermée peut être utilisée pour effectuer cette opération, en fonction de votre anatomie et de vos préférences.

• Approche ouverte

Une incision est pratiquée le long de la columelle, la minuscule touffe de peau entre les narines, dans la technique ouverte. Votre chirurgien accède aux tissus nasaux intérieurs avec cette incision, ce qui permet une réparation plus approfondie. La cicatrice est suturée et devient presque indétectable à l’œil humain en quelques semaines.

• Approche fermée

Toutes les incisions pratiquées pendant votre traitement sont pratiquées à l’intérieur des narines lors d’une approche fermée (également connue sous le nom de rhinoplastie endonasale). Bien que cela garantit qu’aucune cicatrice visible ne résulte du traitement, cela limite l’accès aux tissus nasaux. Par conséquent, une approche fermée peut ne pas convenir à tous ceux qui ont besoin de réparations considérables.

• Rhinoplastie de révision

Si une rhinoplastie ne fournit pas les résultats souhaités, il est habituel que les patients retournent chez un chirurgien plasticien pour subir une autre intervention chirurgicale afin de se rapprocher des résultats souhaités. C’est ce qu’on appelle une rhinoplastie de révision puisque les résultats antérieurs de la rhinoplastie sont en cours de révision.

Pour diverses raisons, les rhinoplasties de révision sont plutôt répandues. Bien qu’il soit simple de changer l’apparence d’un nez en général, il est difficile d’anticiper comment votre nez individuel se réparera une fois la chirurgie terminée.

Reconstruction faciale basée sur des images 2D

Structure from Motion (SFM), Shape from Shading (SFM), 3D Morphable Model (3DMM) et Deep learnings sont tous des exemples de techniques 2D. Les techniques SFM calculent les emplacements des points de surface en partant du principe que le système de coordonnées d’image et le système de coordonnées de la caméra ont une transformation de coordonnées.

SFS s’approche des normales de surface de calcul en partant du principe que la surface du sujet est lambertienne et éclairée à distance. Le concept derrière 3DMM est que les visages humains existent dans un sous-espace linéaire et que chaque nouvelle forme de visage peut être représentée par une combinaison linéaire de vecteurs propres de forme dérivés par PCA. SFS et SFM décrivent la forme du visage et l’imagerie géométriquement et physiquement, tandis que 3DMM se concentrent sur les explications statistiques des maillages ou des squelettes 3D.

En développant statistiquement une cartographie entre les photos de visage et leurs formes 3D, les approches d’apprentissage profond déduisent la forme ou la texture du visage 3D. En raison de contraintes de taille des données, la majorité d’entre eux utilisent 3DMM ou PCA pour synthétiser des vérités de terrain supplémentaires, ce qui entraîne un manque de détails de forme. La reconstruction du visage est considérée comme un problème d’optimisation géométrique plutôt que statistique, car 3DMM est mieux adapté pour aider la technique géométrique lors de la création de formes complexes.

Conclusion 

Le modelage du visage est un type de modélisation qui est le plus souvent vu dans le secteur de la beauté. En raison des progrès de la technologie de création de modèles 3D, l’utilisation de modèles tridimensionnels (3D) augmente dans des secteurs tels que les jeux, la médecine et le cinéma. En raison de la complexité des surfaces faciales, la création de modèles de visage 3D réalistes prend du temps et coûte cher.