皮肤深度建模是自然数字面孔的关键

2017-10-02 15:32:12

作者:道格拉斯天堂视频:超逼真的CGI皮肤模拟每个毛孔(图片:USC创新技术研究所)SEEING并不总是相信最好的是,游戏和电影中的计算机生成图像(CGI)将我们带入了想象的世界,在这些世界中,演员的数字克隆可以像人类对手一样具有说服力但它只会让幻觉中最小的不完美崩溃新的研究可以解决这个问题,模拟的皮肤忠实于单个细胞的水平创造逼真的面孔是CGI面临的最大挑战之一 - 主要是因为我们的皮肤外观是微小特征和缺陷的复杂相互作用的总和捏造这些因素中的任何一个,而CGI的表情看起来非常奇怪 “渲染图只能与输入数据一样真实,”伦敦帝国理工学院的Abhijeet Ghosh说 “这就是我们进来的地方”南加州大学(USC)的Ghosh和Paul Debevec以及他们的同事已经开发出一种模拟人体皮肤反射光的方法它涉及将光线分成四条光线:一条从表皮上反弹,三条光线穿透皮肤到不同的深度,在被反射之前散射该团队现在已经大规模地提高了细节水平他们使用专门开发的照明系统和相机拍摄人体下巴,脸颊和额头上的皮肤样本,分辨率约为10微米,因此每个皮肤细胞分布在大约三个像素上然后,他们使用图像创建皮肤的3D模型,并将其光反射技术应用于其中结果是CGI皮肤完成了微小的结构,如毛孔和微观皱纹最后,他们将CGI图像输入到一个算法中,该算法扩展它们以填充整个CGI面他们从下巴,脸颊和额头上拍摄皮肤样本,每个细胞分布在三个像素上通常,CGI使用一组标准的皮肤结构值,Ghosh说但对于大预算的电影,像Weta Digital这样的数字效果公司 - 例如在电影“阿凡达”中使用了一些Ghosh和Debevec的技术 - 更喜欢为个人量身定制皮肤纹理例如,为了创造蓝皮Na'vi,艺术家们采用了痣和皱纹等表面细节,并将它们手工添加到角色中 Ghosh说:“在电影中他们放大以显示这些东西,但这项工作进展缓慢 Ghosh和Debevec的系统是Ghosh在5月伦敦帝国理工学院举办的奥运会和媒体活动中提出的,可以自动化这种级别的定制这项工作已经启发了Digital Ira项目(参见“戴上你的游戏面孔”),这是位于加利福尼亚州圣莫尼卡的电脑游戏发行商Activision和USC集团之间的合作目的是提供一个软件包,可以在游戏机而不是超级计算机上生成逼真的数字演员 “在下午的工作中,我们可以从一个人到一个数字演员的Ira的质量,这个项目将不会完成,”Activision的Javier von der Pahlen说不仅是娱乐业正在关注这项技术 2010年,雅芳化妆品公司向Ghosh提供资金,以探讨他的数字皮肤是否可用于模拟各种化妆品的应用其他化妆品公司也对这个想法表现出兴趣 Ghosh认为有一天我们会有一个应用程序,提供化妆前的虚拟试用服务 “你会到达一个售货亭并扫描你的脸,”他说然后,该软件将向您展示您的皮肤将会是什么样子,例如,应用某种粉底,他说游戏设备可能很快就会让人联想起CGI人脸几乎和使用最先进技术的电影一样逼真 “Activision R&D的使命要求我们输出的工作适合下一代控制台,”该公司的Javier von der Pahlen说该公司的Digital Ira项目不是直接对面部皮肤的微观结构进行采样(参见主要故事),而是在软件中模仿它效果是大幅减少模拟面部所需的像素数结果可能不如全面模拟那么令人信服,