Facial Modelling

      Pemodelan adalah membentuk suatu benda-benda atau obyek. Membuat dan mendesain obyek tersebut sehingga terlihat seperti hidup. Sesuai dengan obyek dan basisnya, proses ini secara keseluruhan dikerjakan di komputer. Melalui konsep dan proses desain, keseluruhan obyek bisa diperlihatkan secara 3 dimensi, sehingga banyak yang menyebut hasil ini sebagai pemodelan 3 dimensi (3D modelling).

      Ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan bila membangun model obyek, kesemuanya memberi kontribusi pada kualitas hasil akhir. Hal-hal tersebut meliputi metoda untuk mendapatkan atau membuat data yang mendeskripsikan obyek, tujuan dari model, tingkat kerumitan, perhitungan biaya, kesesuaian dan kenyamanan, serta kemudahan manipulasi model. Proses pemodelan 3D membutuhkan perancangan yang dibagi dengan beberapa tahapan untuk pembentukannya. Seperti obyek apa yang ingin dibentuk sebagai obyek dasar, metoda pemodelan obyek 3D, pencahayaan dan animasi gerakan obyek sesuai dengan urutan proses yang akan dilakukan.

      Algoritma yang dipakai dalam computer grafik bidang konstruksi wajah ialah mensintesis mata fungsional , kelopak mata , gigi , dan leher dan menempatkan mereka ke model akhir . Wajah dibangun mungkin dianimasikan melalui actuations otot. Dengan cara ini , kita menciptakan paling otentik dan fungsional model wajah dari individu yang tersedia sampai saat ini dan menunjukkan penggunaannya dalam animasi wajah . Tujuannya ialah menciptakan bentuk wajah yang sesuai dengan animasi dan menyerupai sesungguhnya.

      Algoritma yang dipakai dalam membuat sketsa wajah ialah :
1. Menyesuaikan wajah dengan sempurna untuk reflektansi dengan menyaring subjek sehingga menangkap bentuk wajah sesuai dengan yang sebenarnya.
2. Menguraikan model geometris dan berbasis fisika, yang mampu membuat ekspresi wajah.
3. Selain itu ada juga model biomekanik yang lebih akurat untuk wajah, model ini lebih menitikberatkan pada bagian tengkorak untuk ekpresi wajah. Model tersebut mencakup leher, mata, dan gigi untuk disaring menjadi animasi wajah yang mirip dengan sesungguhnya.
A. Membangun Wajah fungsional
Memindai subjek menggunakan warna Cyberware DigitizerTM. Memindai objek sebesar 360 derajat disekitar subjek yang duduk tak bergerak di bangku sebagai garis laser diproyeksikan kekepala dan bahu. Setelah pemindaian selesai , perangkat telah mengakuisisi dua gambar terdaftar dari subjek
A.1 Pengolahan Citra
Area rambut , di daerah dagu , daerah hidung , dan bahkan dalam murid , sinar laser cenderung untuk membubarkan dan sensor mengamati ada rentang nilai ini sesuai poin permukaan 3D . kita harus mengoreksi hilang jangkauan dan informasi tekstur . Kami menggunakan metode relaksasi untuk interpolasi data jangkauan. di khusus, diterapkan metode interpolasi membrane. relaksasi bekerja secara efektif ketika permukaan berkisar halus , dan khususnya dalam kasus data kisaran kepala manusia , kebutuhan kelancaran dari solusi puas cukup efektif .

A.2 Mengurangi array besar data yang diperoleh oleh scanner menjadi model geometris
planar yang kita peroleh melalui proyeksi silinder dari wajah jala 3D dari [21]. Salah satu keuntungan dari mesh generik adalah bahwa ia memiliki fitur yang jelas yang membentuk dasar untuk fitur akurat adaptasi berbasis kepada data yang dipindai dan scaling otomatis dan posisi otot-otot wajah sebagai mesh yang cacat agar sesuai dengan gambar. Keuntungan lainnya adalah yang secara otomatis menghasilkan triangulasi efisien, dengan halus segitiga atas wilayah yang sangat melengkung dan / atau sangat mengartikulasikan wajah, seperti mata dan mulut, dan segitiga yang lebih besar di tempat lain.
Prosedur Adaptasi Mesh
1. Cari ujung hidung
2. Cari dagu
3. Cari kontur mulut
4. Cari kontur dagu
5. Cari telinga
6. Cari mata
7. Aktifkan pasukan semi
8. Beradaptasi jala rambut
9. Beradaptasi jala tubuh
10. koordinat tekstur
B. Dynamic Kulit dan otot Model
Menjelaskan bagaimana sistem kami melanjutkan dengan konstruksi dari model berfungsi penuh wajah subjek dari wajah yang dihasilkan oleh algoritma adaptasi dijelaskan dalam sebelumnya bagian . Untuk tujuan ini , secara otomatis membuat model dinamis jaringan wajah , memperkirakan permukaan tengkorak , dan masukkan otot-otot utama ekspresi wajah ke dalam model.

B.1 Lapisan Model Sintetis
Tengkorak ditutupi oleh jaringan deformable yang memiliki lima berbeda lapisan. Empat lapisan epidermis – , dermis , ikat sub – kutan jaringan , dan fasia – terdiri dari kulit , dan kelima terdiri dari otot-otot ekspresi wajah.

B.2 Model Deformable Terpisah
Sebuah model mampu deformasi diskrit memiliki struktur simpul – simpul semi – , yang merupakan elemen hingga uniaksial . Struktur data untuk node terdiri dari nodal massmi , posisi xi ( t ) = [ xi ( t ) ; yi ( t ) ; zi ( t ) ] 0 , kecepatan vi = DXi = dt , percepatan ai = d2xi = dt2 , dan net nodal Pasukan f n i ( t ).
B.3 Tissue Models
Merakit model mampu deformasi diskrit menurut histologis pengetahuan tentang kulit.

- Setiap lapisan memiliki sendiri tegangan-regangan hubungan cj dan lapisan dermal – lemak menggunakan pegas biphasic ( non-konstan cj ) [ 20 ]
- lr
j dan lj = jjxj 􀀀 xijj adalah istirahat dan panjang saat ini untuk musim semi j
- Sj = ( xj 􀀀 xi ) = lj adalah vektor arah pegas untuk semi j

C. Geometri Model
Untuk melengkapi Model wajah fisika berbasis kami, tambahan geometris model digabungkan bersama dengan kulit / otot / tengkorak model yang dikembangkan di bagian sebelumnya. Ini termasuk mata, kelopak mata, gigi, leher, rambut.


C.1 Mata
Mata dibangun dari bola dengan iris disesuaikan dan disesuaikan. Mata secara otomatis diperkecil agar sesuai dengan model wajah dan diposisikan ke dalamnya . Mata memutar kinematik secara terkoordinasi sehingga mereka selalu akan bertemu pada titik fiksasi ditentukan dalam ruang tiga – dimensi yang mendefinisikan bidang pandang.

C.2 Kelopak Mata
Jika subjek yang dipindai dengan mata terbuka , sensor tidak akan mengamati tekstur kelopak mata . Tekstur kelopak mata disintesis oleh relaksasi berbasis algoritma interpolasi mirip dengan yang dijelaskan


C.3 Gigi
Setiap gigi adalah NURBS permukaan derajat 2 , Tiga berbagai bentuk gigi , gigi insisivus  , dan molar , dimodelkan.

C.4 Rambut dan Leher
Mereka dimodelkan dari data kisaran langsung , dengan memperpanjang jala wajah secara ditentukan untuk batas-batas jangkauan dan data reflektansi , dan sampling gambar seperti sebelumnya . Leher bisa diputar , ditekuk dan diputar dengan tiga derajat kebebasan.

Source :
- http://cute-periidola.blogspot.sg/2013/02/t3-facial-modelling.html
- http://www.face-rec.org/interesting-papers/other/modeling_face_id_01.pdf
- http://mystyleblogs.wordpress.com/2013/11/08/facial-modelling-2/