3D моделирование лица (контурная пластика)

Обзор

Реконструкция лица по одному или нескольким изображениям предполагается с использованием различных подходов. Тем не менее, реконструкция ограниченного количества диких фотографий, на которых присутствуют сложные различные настройки изображения, различные лица и ограниченное количество фотографий высокого качества, остается трудной задачей. 

Контурная пластика в наши дни достигла такого уровня, что специалисты могут буквально сформировать нужную форму лица, и создать высокие скулы, идеально плавный переход от носогубных и носослезных складок к щекам, привлекательные и выразительные губы, а также твердый голливудский подбородок.

Что такое моделирование лица?

Моделирование лица - это выражение, которое касается фотографий бьюти-фотографий, полностью сфокусированных на вашем лице. Крупные компании будут привлекать моделей для участия в рекламе и изображениях продуктов с акцентом на характеристики лица для продвижения косметики. Из-за большого внимания к области лица несбалансированный внешний вид не будет считаться подходящим для бьюти-бизнеса. С помощью своих косметических средств они надеются добиться коммерческого имиджа.

Глаза, губы, нос и контуры лица, такие как высокие скулы и ровная линия подбородка, будут оцениваться на предмет хороших форм и цвета. Работать в этом непростом поле, так как ваше лицо будет тщательно изучено и, более чем вероятно, отфотошоплено до даты релиза.

3D моделирование лица

Распознавание лиц и распознавание эмоций значительно выиграли от технологии 3D-лиц. Эти технологии анализа лица важны для безопасной и интеллектуальной совместной работы человека и робота. В результате реконструкция 3D-лиц является важным вопросом, и полезно воссоздавать отдельные 3D-лица по фотографиям человека, представляющего интерес, в различных сложных ситуациях. Фотографии в сцене вызова часто называют «дикими» изображениями, потому что они включают в себя следующие характеристики:

1. Значительные изменения в освещении по временным периодам;
2. Различные выражения лица, вызванные различными датчиками камеры и точками обзора; 
3. Различные проявления в разных средах;
4. Окклюзии или избыточные фоны.

Более серьезно, в сценариях взаимодействия человека и робота, наблюдения и мобильной съемки доступно только ограниченное количество изображений идентичности.

Современные филлеры изготавливаются из высоковязкого геля с основанием гиалуроновой кислоты и по своим особенностям они похожи на стабильные лицевые имплантаты: они сохраняют форму, не смещаются после введения и обеспечивают отличный результат в течение длительного времени. Использование гелей для контурной пластики лица позволяет избежать недостатков имплантатов, таких как тактильная пальпируемость (хотя это случается очень редко) и вероятность отторжения организмом человека. Филлеры используются для контурной пластики лица и губ, а контурная коррекция носогубных складок с использованием разных гелей пользуется большой популярностью.

Филлеры последнего поколения, используемые в Эстетической клинике  EMЦ (Европейского медицинского центра) (Evalance, Voluma, SUB-Q), являются самыми передовыми контурными препаратами, доступными в Москве. Помимо своих основных функций, эти наполнители также обеспечивают лифтинг и омоложение кожи. Гиалуроновая кислота, присутствующая в гелях, притягивает молекулы воды, увлажняя и разглаживая кожу изнутри, а формула упругости буквально подталкивает ткани вверх, возвращая их в «молодое» положение.

Для всех контурных коррекций (скул, губ, лица, носогубных складок) ЭСТЕТИЧЕСКАЯ КЛИНИКА ЕМЦ использует передовые щадящие косметические иглы с коническим кончиком, что делает процедуру более комфортной и безболезненной. Мягкое прикосновение иглы ощущается так, как будто она отодвигает кожу и ткани, не перерезая при этом сосуды и нервы. Это значит, что вечером после процедуры вы уже сможете выйти на улицу, и никто не заметит никаких следов эстетической работы. Вы можете фотографироваться в любом ракурсе и форма лица будет идеальной, без следов контурной пластики, видимых на фото.

3D моделирование лица с использованием мультидеформируемого метода

Подход 3D-моделирования лица разделен на два основных этапа: 3D-оценка формы лица с использованием нескольких 3D-деформируемых моделей лица и отображение текстур с помощью бесшовного клонирования, своего рода смешивания градиента и домена. Для оценки эффективности метода были созданы 30 3D-граней, проведены два теста: тест на точность и тест на прочность. По сравнению с наземной истиной, этот метод не только дает очень точные результаты 3D-формы лица, но также демонстрирует устойчивость к ошибкам извлечения признаков.

Кроме того, результаты 3D-рендеринга лиц показывают, что наша техника более устойчива к ошибкам извлечения признаков, чем предыдущие методы 3D-моделирования лица. Наша технология также имеет такое преимущество, которое позволяет зеркальной системе собирать широкий спектр текстур лица. В конце статьи мы создадим реалистичное 3D-лицо для отдельных лиц, используя эту текстурную карту.

Активные и пассивные системы машинного зрения представляют собой два типа систем трехмерного моделирования. Контролируя луч света, производимый внешним устройством, таким как лучевой проектор или лазер, активная система машинного зрения вычисляет 3D-информацию. 3D-сетка лица создается с использованием собранного 3D-облака точек в обычном подходе 3D-моделирования лица с использованием активной системы зрения.

В таких системах трехмерные координаты и информация о текстуре могут быть получены с помощью трехмерного лазерного сканера или откалиброванной стереокамеры со структурированным светом. Хотя эти подходы довольно точны, они также требуют много времени и требуют дорогостоящего оборудования.

Поскольку блики от светоизлучающих устройств могут раздражать пользователей, теперь для человеческих лиц рекомендуется подход к 3D-моделированию на основе пассивного зрения. Система на основе пассивного зрения - это система, которая оценивает 3D-информацию из 2D-изображений без необходимости использования светоизлучающих компонентов.

3D-информация может быть получена путем оценки геометрии камеры по связанным объектам во многих перспективах или изменения статистической 3D-модели лица на полученные изображения лица в пассивном 3D-моделировании лица на основе пассивного зрения. Первый называется соответствующим подходом к 3D-моделированию лиц на основе признаков, в то время как последний называется методом 3D-моделирования лиц на основе статистической модели.

Соответствующий подход к 3D-моделированию лиц на основе функций является наиболее широко используемым из методов 3D-моделирования лиц, использующих систему пассивного зрения. Поскольку для создания 3D-формы лица требуется всего несколько точек функции, этот метод менее трудоемкий с точки зрения вычислений. Используя истинную 3D-информацию, вычисленную из геометрии камеры, этот подход может также создавать очень реалистичные 3D-формы лица.

Однако, если извлеченные положения связанных точек не являются правильными, точность 3D-форм лица постепенно ухудшается. Поскольку даже подходы к извлечению больших признаков, такие как модель активного внешнего вида (AAM) и модель активной формы (ASM), могут генерировать ошибочные результаты извлечения признаков для неясных областей лица, эту проблему следует решить, чтобы применить ее к автономным системам 3D-моделирования.

Мы используем метод 3D-моделирования лица на основе статистической модели в качестве основного понятия в процедуре оценки 3D-формы лица. Мы используем деформируемую модель лица, которая использует информацию о положении характеристик лица во входной картине, в качестве одной из стратегий, основанных на статистической модели.

Этот подход устойчив к ошибкам извлечения признаков, поскольку он оценивает 3D-формы лица по входным фотографиям лица с использованием предварительно обученных 3D-данных о лицах, хотя он менее точен, чем методы 3D-моделирования лица на основе функций. Мы представляем 3D-подход к оценке формы лица, основанный на нескольких 3D-деформируемых моделях лица для повышения точности 3D-форм лица.

Скулы

При коррекции скул специалисты-косметологи эстетической клиники EMЦ используют индивидуальные особенности лица человека и собственное тонкое эстетическое чувство, чтобы новый внешний вид соответствовал самовосприятию человека.

Однако эталоном чаще всего считается сердцевидное лицо. Оно больше всего ассоциируется с молодостью и жизненной силой. Такие исправления делают повсюду в Голливуде: Мадонна, Меган Фокс, Анджелина Джоли, Ванесса Паради, Хэлли Берри и другие нестареющие знаменитости. Часто эффектно выполненная контурная пластика скул заменяет успешную эндоскопическую подтяжку средней трети лица или дополняет ее.

Подбородок

Важность подбородка во внешности часто недооценивается. Между тем, это жизненно важная часть, которая влияет на то, насколько подтянутым и свежим выглядит все лицо. Слабый или скошенный подбородок не поддерживает и нижнюю часть лица: контур лица быстрее теряет форму, происходит уменьшение угла шеи, появляются морщины в виде второго и третьего подбородков. Контурная пластика подбородка и нижней части лица, выполненная в нужное время, сохраняет четкие очертания и тем самым позволяет человеку сохранить молодой вид на долгие годы. Это на много лет отодвигает необходимость пластики подбородка и шеи, путем подтяжки кожи и установки силиконовых имплантатов.

Средняя часть лица

Существует ряд возрастных проявлений, которые вряд ли можно назвать морщинами – заломы и складки в носогубной и носослезной областях. Чтобы заполнить и сгладить их до нужного уровня, требуются плотные филлеры, а также руки опытных косметологов Эстетической клиники EMЦ, которые знают толк в глубоком введении коррекционных филлеров, добиваясь тем самым наиболее естественных и идеально симметричных результатов в контурировании носогубных складок.

Другие корректировки

 Эстетическая клиника EMЦ имеет большой опыт в уникальных процедурах контурной пластики, таких как нехирургическая ринопластика, создание привлекательных ямочек на щеках и подбородке, создание небольшой юношеской припухлости под кончиком бровей, удаление рубцов и ямок на лице и теле. Особенно популярна контурная пластика губ.

Поскольку качественная контурная пластика лица предлагается только в лучших клиниках Москвы, ее вряд ли можно назвать бюджетной процедурой, наоборот, она для элиты. Узнать цены на все виды контурной пластики можно во время приема у врача, и в любом случае стоимость процедуры будет зависеть от пожеланий пациента и ожидаемых результатов.

Ринопластика

Ринопластика - это процедура, которая изменяет форму носа, модифицируя или костные, или хрящевые, или кожные компоненты, или же все три. Это также одна из наиболее частых форм пластической хирургии, как указывалось ранее.

Многие люди могут быть недовольны внешним видом своего носа. Они могут изменить размер или угол ноздрей, выпрямить мост, изменить форму кончика или сузить его. Тем не менее, ринопластика может использоваться не только по косметическим причинам.

• Изменение пропорции носа.
• Исправление травмы.
• Устранение деформации.
• Исправление врожденного дефекта.
• Улучшение дыхательной способности.

Ринопластика может быть выполнена как по функциональным, так и по эстетическим причинам. Пациенты, которые стремятся к функциональному улучшению, обычно выражают беспокойство по поводу эстетики носа во время интервью, и они уделяют больше внимания косметическим результатам, чем своей способности адекватно дышать после операции. Это одна из причин, почему так важно провести тщательное обсуждение с пациентом, которому делают ринопластику.

Если вы подумываете о пластике носа по косметическим причинам, ваш хирург, скорее всего, посоветует вам подождать, пока ваши носовые кости полностью не разовьются, прежде чем продолжить. Это в 15 лет для девочек. Мальчики могут продолжать развиваться, пока не достигнут совершеннолетия. Однако, если операция рассматривается для респираторных проблем, ее можно сделать в более молодом возрасте.

Для выполнения этой операции можно использовать открытый или закрытый метод, в зависимости от вашей анатомии и предпочтений.

• Открытый подход

Разрез выполняется вдоль колумеллы, крошечного пучка кожи между ноздрями, в открытой технике. Ваш хирург получает доступ к внутренним тканям носа с помощью этого разреза, что позволяет провести более тщательную коррекцию. Шрам заживает и  он становится почти незаметным для человеческого глаза в течение нескольких недель.

• Закрытый подход

Все разрезы, выполняемые во время лечения, делаются внутри ноздрей во время закрытого подхода (также известного как эндоназальная ринопластика). Хотя это гарантирует, что никаких видимых шрамов не возникнет в результате лечения, это ограничивает доступ к тканям носа. В результате закрытый подход может не подходить всем, кто нуждается в значительной коррекции.

• Ревизионная ринопластика

Если ринопластика не дает желаемых результатов, пациенты обычно возвращаются к пластическому хирургу, чтобы сделать дальнейшую операцию для приближения к желаемым результатам. Это называется ревизионной ринопластикой, поскольку пересматриваются предыдущие результаты ринопластики.

По целому ряду причин ревизионная ринопластика довольно распространена. Хотя изменить внешний вид носа в целом несложно, трудно предугадать, как изменится ваш индивидуальный нос после операции.

Реконструкция лица на основе 2D-изображений

Структура из движения (SFM), форма из затенения (SFM), 3D-морфируемая модель (3DMM) и глубокое обучение являются примерами 2D-методов. Методы SFM вычисляют местоположение точек поверхности на основе предпосылки, что система координат изображения и система координат камеры имеют преобразование координат.

SFS подходит к вычислениям поверхностных нормалей на основе предпосылки, исходя из того, что поверхность предмета является ламбертовой и освещена на расстоянии. Концепция, лежащая в основе 3DMM, заключается в том, что человеческие лица существуют в линейном подпространстве и что каждая новая форма лица может быть представлена линейной комбинацией собственных векторов формы, полученных PCA. SFS и SFM описывают форму лица и визуализацию геометрически и физически, в то время как 3DMM фокусируется на статистических объяснениях 3D-сеток или скелетов.

Путем статистического сопоставления фотографий лиц и их трехмерных форм подходы глубокого обучения определяют трехмерную форму или текстуру лица. Из-за ограничений размера данных большинство из них используют 3DMM или PCA для синтеза дополнительных основных истин, что приводит к отсутствию деталей формы. Реконструкция лица считается скорее проблемой геометрической оптимизации, чем статистической, поскольку 3DMM лучше подходит для помощи геометрической технике при создании сложных фигур.

Заключение 

Моделирование лица - это тип моделирования, который чаще всего встречается в сфере красоты. Благодаря достижениям в технологии создания 3D-моделей использование трехмерных (3D) моделей растет в таких секторах, как игры, медицина и кино. Из-за сложности лицевых поверхностей создание реалистичных 3D-моделей лица является трудоемким и дорогостоящим.