シェア: 高精度 3D プリント肖像画技術が顔認識に影響を与える

顔スキャン決済、顔スキャンアクセス制御、ロボットなどの技術の発展により、非常にリアルな3Dプリント肖像画は社会に新たな応用機会をもたらしましたが、新たな課題も生み出しました。
△3Dプリント肖像画と王軍の実物の比較（2019年8月13日、王軍は南極熊で無料の「高忠実度3Dプリント肖像画技術オンラインセミナー」を開催します。登録入口：https://dwz.cn/K3AGaftC）

次に、Antarctic Bear が、高精度の 3D プリントアバターがどのようにして人間の顔を完璧に「コピー」できるかを技術的な観点から紹介します。

まず、人物像の制作は古代まで遡る必要があります。発掘された文化遺跡には人物像のさまざまな痕跡が見つかります。これは、人類文明が人物彫刻の探求を決してあきらめなかったことを示しています。歴史年表によると、陶器のフィギュア、石像、磁器像、青銅像、銅像、粘土像、バービー人形、1/6兵士のおもちゃ、エロチックなガールフレンド、高価なカスタマイズされた蝋人形などがありました。

△5000年の歴史を持つ三星堆の人形（古代の人々は比較的「自由」でした）△手作りの1：1の蝋人形この記事では、顔認識システムを通じて印刷できる高精度の3Dプリント人形について主に説明します。

現在、顔認識には 3 つの主流のソリューションがあります。

3D構造化ライト
ToF 3Dソリューション（Time Of Flight、時間差測距技術）
両眼立体画像ソリューション（ステレオシステム）

もちろん、実際の応用シナリオでは、生体検査、目や虹彩の認識なども追加される可能性があります。
技術的な観点から見ると、現在主流の顔認識ソリューションはすべて、3次元構造のキャプチャを通じて検証する必要があるため、肖像データの正確さが非常に重要な検証基準となることは容易に理解できます。

多くのネットユーザーが提案した、まばたき、首を振る、口を開けるなどの動的な検証も、ロボット技術の急速な発展により実現可能になりました。したがって、顔認識は理論上も実際上も解読可能であり、ソフトウェアを通じて解読されるのではなく、追跡可能性のない実際の顔の物理的なプラグインによって解読されます。

では、どのような 3D プリントアバターが顔認識システムを「騙す」ことができるのでしょうか?最も基本的なのは高精度な3Dスキャンデータです。

現在、ポートレートデータを生成する主な方法は 3 つあります。

手動モデリング- モデラーの目に基づいて手作業で行われるデジタル彫刻。よく使われるソフトウェア: Zbursh
インテリジェントな写真合成- 多数の多角度高解像度写真に基づいて、ソフトウェアは 3D データモデルをインテリジェントに分析および合成します。よく使用されるソフトウェアには、123D Catch、Huawei 3D Magician などのモバイルアプリがあります。 PC側にはフォトスキャンなどのツールがあります。 (PC ソフトウェアの一般的なシナリオには、航空 3D 地形モデリングやカスタマイズされた SLR マルチマシンアレイインスタントスキャンシステムなどがあります)
白色光、青色光、レーザー、ボディセンサーなどを使用して人物をスキャンする3D スキャナーも、高精度の詳細をスキャンするのに最適です。 ArtecのEVA、Shining 3DのEinscan-proシリーズ、Xunheng TechnologyのFisherなどの機器。もちろん、アレイ SLR システム (数十台の SLR カメラを円形に配置して、さまざまな角度から同時に写真を撮影し、データを収集する) も、その高度な統合によりこのカテゴリに分類できます。

高リアルな肖像画を作成するための技術的プロセス① 1：1の肖像画の復元という目的を達成するためには、高精度の取得方法が必要です。通常、このタイプのモデルは、データ収集のために超高精度の光学取得装置、つまり白色光や青色光などの高精度3Dスキャナーを使用し、装置の取得許容度に対する要求が高くなります。これは、人間の呼吸、髪、筋肉の動きがデータの精度、さらには取得の成功に決定的な影響を与えるためです。したがって、実際の使用では、肖像画を収集できる3Dスキャナーは、最高の精度を使用していません。
収集された生の顔データは基本的にポイントクラウドファイルであり、修復、つなぎ合わせ、融合するにはリバースエンジニアリングソフトウェアが必要です。髪の毛は最も扱いが難しい部分です。中国人のほとんどは黒髪で、髪の毛は細く、光の反射が不安定です。多くのスキャナーは髪の毛をキャプチャできず、後で手作業で彫り直し、修復する必要があります。ただし、皮膚を覆い、髪の毛を植えることで肖像画を復元する場合は、髪の毛のデータを修復する必要はありません。処理されたデータにより、テクスチャ付きの obj ファイル、stl ファイル、3MF ファイルなどの標準ソリッドモデルデータファイルが生成されます。

②次に、高精度の大型3Dプリンターを使用して印刷します。通常、感光性樹脂工業用プリンターを使用して、1：1の人間の頭部データ（禿げ頭）を印刷します。最もリアルなシミュレーションキャラクター効果を実現するために、後で植毛が必要になるためです。

③印刷が完了したら、最もリアルな柔らかい肌の効果を実現するために、アバターモデルをシリコンで再成形する必要があります。
④ メイクやカラーリング、植毛、眼球製作や移植など、純粋な伝統工芸の手作りを行います。後処理担当者に対する技術要件は非常に高いです（大連の人形産業は非常に発達しているため、この分野の産業チェーン技術も比較的進んでいます）。最後に、実際の人物に非常によく似たアバターを見ることができます。

肖像類似効果

これは人物の顔データをスキャンしたものなので、スキャン精度と印刷精度が十分であり、さらに成形などの後続工程の精度管理が十分であれば、このような肖像画は構造化光スキャン下での人物の重要な検出ポイントの復元を保証し、顔スキャン決済システム、顔スキャンアクセス制御システム、顔スキャンクロッキングシステムなどを欺くことができます。

もちろん、ポートレート印刷の基本的なプロセスはこのようなものですが、実際の操作の敷居と技術的な難易度は非常に高く、注意を払う必要があるプロセスの詳細もたくさんあります。この技術レベルに到達するには、多くの実験と経験の蓄積が必要です。

次に、Antarctic Bear が高精度の 3D プリントされた有名人の肖像画を紹介します。

3D ポートレート印刷ビジネスが普及しないのはなぜでしょうか? 南極熊は2013年にユーザーに3Dプリント技術情報を提供し始め、ほぼ同時期に3Dプリント肖像画も人々の視野に入り始めました。当初は注目度が非常に高く、中国では数十の3Dプリント肖像画店が登場しました。しかし、現在では3Dプリント肖像画業界はほとんど消滅していることがわかりました。

アンタークティック・ベアは、主な理由は、3Dプリントが初めて市場に登場したとき、多くの専門家が3Dプリント肖像画を大きな発展の可能性と参入障壁の低いビジネス分野とみなしていたことだと考えています。専門家が多額の資金を投じて市場に参入したとき、彼らは3Dプリント肖像画は単にプリンターとスキャナーがあれば解決できるものではないことに気づきました。

肖像画 3D プリントの市場パラドックスにはいくつかの要因があります。

小型フィギュア市場を独占する巨大企業がある。HOTTOYの1/6兵士フィギュアだ。値段は1,600円くらいです。
フルカラーの石膏肖像画は精度に欠け、色の再現性が比較的悪く、壊れやすく、輸送が難しい。同時に、伝統的な概念によれば、中国人は亡くなった人の肖像画しか描きません。
1:1 の肖像画を作れるのは有名人だけであり、価格は非常に高額です (1 体あたり数万、数十万、または数百万元)。競合相手には、マダム・タッソー蝋人形館やその他の蝋人形製造会社があります。現在、いくつかの蝋人形館では、従来の石膏を使った実物の人物の鋳造工程を解決するために、3Dスキャンと3Dプリントを採用しています。

市場では、ホットな初期段階での混乱と、安価で低品質な製品が消費者の意欲を削いだ。それは市場を直接破壊しました。

ここで付け加えておきたいのは、フィギュア、GK彫刻、兵士、ウォーチェス、レゴなどの伝統的な玩具大手は、新製品開発に3Dプリントやスキャン技術を長年使用しており、生産プロセスの一部にさえ取り入れていますが、プロセスレベルを向上させ、生産および研究開発コストを削減するために、それを過度に宣伝することはありません。

だから私はよくこう言っています。「3D プリンターは単なるツールであり、重要なのはそのツールを使う人だ。」肖像画業界がまだ理想的な状態に達していないという理由だけで、この技術が良くないということを否定することはできません。

3Dプリンティング市場の応用はどこにありますか?
Antarctic Bear は、多くのクマ愛好家から、3D プリンターを購入して店を開いて収益を上げることは可能かという問い合わせを頻繁に受けます。この例えは適切ではないかもしれませんが、とても適切だと思います。もし私が料理人に手術をさせるためにメスを渡したら、どんな結果になるでしょうか?

したがって、この記事を読んでいる友人たちが、3D プリント業界で働きたいと思ったときに、まず自分自身に、3D プリント技術がアップグレードされたコンテンツをもたらすことができるのか、あるいは現在の分野の特定の側面を置き換えることができるのかを問いかけてみてほしいと思います。以前所属していた成熟した分野を放棄して、新しいアプリケーションを模索するのではなく。なぜなら、私たちが知る限り、成功している 3D プリント企業はすべて、従来の産業を基盤として 3D プリント技術を使用して産業価値を高めているからです。

編集者は多くのことを語ってくれましたが、その中には技術的な共有もあれば、経験や学んだ教訓もあります。 3D プリントされた肖像画が顔スキャン決済システムや顔スキャンアクセス制御システムの侵入に使用されるなどの事件については、過度に神経質になる必要はありません。なぜなら、この方法を使ってクレジットカードを盗もうとする場合、少なくとも、誰かがあなたの高精度の頭部データを持っており、多額のお金（数万元）を費やして人間の頭部を作り、たまたま以前に顔認識機能を検証していたということになります。

3Dプリント業界にとっても、優れた技術ソリューション、優れた企業、優れたアプリケーション、優れた人材がますます登場し、中国の3Dプリント技術が世界の最先端に立つことを期待しています。

2019年8月13日午後1時30分、国内の高精度でリアルな肖像画製造の専門家である王俊が南極熊で「高忠実度3Dプリント肖像画技術オンラインセミナー」を開催します。熊の友人はhttps://dwz.cn/K3AGaftCでセミナーに申し込むことができます。