人脸识别怎么建模 用于人脸识别的图片

如今，万物互联与智能设备带给人们的，不仅有五花八门的资源可供选择，只要你想，便可以尽情穿梭网络与现实。比方说，越来越多的人喜欢用手机拍摄记录自己生活点滴，包括好吃的、好玩的、生活瞬间、亲友自拍……还把它们上传到微信朋友圈、微博、instagram、Facebook……等等。

手机能帮我们实现的事情也越来越多了，只要用得妙，我们甚至可以在上述情境中不使用自己的脸，而是匹配自己表情的卡通形象。

比方说，苹果的Animoji功能可以采集真人表情“嫁接”在系统的3D卡通形象中。在刚刚落幕的2021年年度苹果全球开发者大会（WWDC21）中就有一个彩蛋。

库克站在乔布斯剧院的舞台上，台下观众以苹果Animoji的“3D头像”呈现。这些头像是卡通形式，虽然可爱，但不能真正做到千人千面。说白了就是，它仍然不属于用户自己，用户在Animoji中提供的表情数据只是在进一步喂养苹果公司的AI机器人。

美国影像产业协会做了一项统计，当前通过移动设备采集的多媒体数据，如图像、视频，它们中有超过60%的内容是包含一个或多个面孔的。如果用户们想把自己的面孔做成专属自己的3D模型用于社交或者更多应用场景，还少了些什么呢？少的就是建模的能力普及。

建模能力，说来轻松，但这样一个专业化的事情，如何才能做到人人都能做？对于手机用户来说，其实也没有那么难。今天我们就来从技术的角度说说人脸建模，以及目前人人都能做到的人脸建模是一种怎样的方法。

人脸建模的概念与应用

人脸建模其实是三维重建的一个分支。三维重建，可以理解为把现实存在的物体用计算机的方式表示出来。对此，人们直接联想到的，可能是获取物体的几何结构。实际上，三维重建包含：物体几何结构的捕获过程和物体表观的捕获过程。

也就是说，一个完整的三维重建过程应同时包括对物体几何的构建，物体材质、颜色以及与其外观相关信息的构建。

那么人脸建模常用于哪里？普通人用得到人脸建模？目前，工业领域的影视作品中，比如布拉德·皮特主演的经典之作《返老还童》（又名《本杰明·巴顿奇事》）、罗德里格兹导演的《阿丽塔：战斗天使》、近年新作威尔·史密斯的《双子杀手》。如果说你不喜欢文艺作品或者末日题材，那么总归知道票房收割机《阿凡达》吧，它们有一个共同特点——观众看到的都是演员的面部模型。

《返老还童》中，用计算机技术实现了男主角布拉德·皮特从幼儿到老年期的面貌，将其投射到真正演员的头部。皮特就是在一个独立环境中就把电影演完了（忍不住说一句，布拉德可谓最熟悉用3D技术演电影的演员之一了，2019年的《星际探索》也是他在独立环境中拍完的电影）。

对于演员和工业电影来说，这种制作方式节省了大量的实景成本，压缩演员档期。更重要的是，其实现了常规拍摄手段做不到的画面，可以让观众看到不一样的电影。

工业电影的进化脚步更多是位于大洋彼岸，那么充斥在我们身边的视频会给我们带来更直观的感受——如今，开放性的网络文化刺激着人们视频表达的欲望，不论是小成本网剧还是视频平台up主，用3D模型做个片头/片尾、用3D技术做一个科技测评等都是较为常见的操作。技术的赋能其实已经来了，但不同的是，他们拥有专业的硬件设备，比方说影视工作室的共享工作站、科技博主拥有渲染视频的高性能主机。

曾经，3D视频的笨重体积与下载缓慢是困扰平台的问题，如今国内正值4G到5G网络的过渡期，视频传输提速和3D观感将为用户带来更好体验。在5G尚未普及的现在，视频平台和视频制作者都已经做好了底层铺排，建模技能在未来可能会变成标配。

人脸建模常见底层技术解析：

人脸三维几何结构采用最多的表达形式是参数化的形式，这种表达形式叫做3d morphable model三维形变模型，这种模型在2009年提出，它提出来是为了解决在不同光照下人脸识别，到现在它基本上已经成为做人脸识别都会用的模型。

这个模型的原理是一个人的几何结构取决于动、静两个因素：

第一个因素是人脸本身的样子，如人脸胖瘦，眼睛大小，嘴巴高低等。

第二个因素是人在当时做出的表情，如是不是在闭眼，噘嘴等。

有个思路是采集很多的人脸三维模型，通过PCA的方式降维，过程中提取两个维度的特征向量是：一个是表示长相的特征向量；一个是描述表情的特征向量。就可以得到3dmm（3d morphable model）模型。3ddmm包含两个部分，一部分是对人体几何结构的表述，它从人体平均几何结构开始。

易模：

一款用手机建模的软件

从上文可以看出，人脸建模的智能算法，与小物体或大场景的建模方式都不同，实际上博雅仔只引用了用AI做人脸建模的最底层基础，实现起来遇到的难度更大。

不过，这项技术的大众化应用在近日有了重大突破，易模App开发团队已经将人脸建模成功内置于手机App之中，不论是iOS还是安卓用户，都可以使用这一App做人脸建模，使用方法就如同平日里举起手机自拍一样。

不同之处仅在于自拍拍摄的是照片，而用易模App需要拍摄一段儿人像视频，举起手机之后，在视频时间段内转动头部让手机拍摄到您从左耳到右耳的180°画面，等上几分钟就可以看到3D模型了。

在易模App中，人脸建模是五种建模场景之一，用户还可以使用人像建模方式对人体的全身/半身像/不同姿态形象进行建模，或者使用器物、场景、主体建模方式对身边事物进行建模。

目前易模App正处于预约测试期，有兴趣的伙伴可以留言报名预约！

文章来源：引自公众号“博雅3D”。