蒙娜丽莎加蒙娜丽莎,不只是2个蒙娜丽莎

作者: kiwid

来源: 果壳网

发布日期: 2018-07-06

本文探讨了蒙娜丽莎画像的3D效果及其背后的光学原理,以及现代科技如何通过3D结构光技术提升美颜效果,实现更加立体的面部识别和美化。

相信我们都有这样的体验,当在看一张肖像画或者照片时,有时会产生一种照片中的人物在盯着自己的感觉,无论变换各种角度,都逃不过“神秘目光”的追踪。这是因为画面里的人物在拍照时一般都会目视镜头,你看照片的角度也是画家或摄影师的角度,无论你怎么转动照片或改变自己的位置,都只是改变了参照物,而并没有改变你所看到的取景角度。

另外,虽然画面本身是平面的,是三维世界的二维投影,但看到画面时,那些“我现在正在注视一张平面图片”的提示线索会被大脑自动忽略,并塑造一个符合图片中光影关系的三维幻觉。换句话说,这是由于两眼视觉差别和光学折射原理,在一个平面内可以产生3D的效果。所以,跟画面里的人产生的“眼神互动”应该归功于大自然打造的精密3D成像仪——人脑,而不是纸片人显灵了。

一副蒙娜丽莎已经很神秘了,那两幅呢?

人脑虽然精密,但也并不能破解所有2D平面,自动将其加工成为更加3D立体的画面和图像。要想在大脑里“安装一台3D打印机“,还需要特殊的助攻——角度和色彩。如果蒙娜丽莎只是做到了一张照片能做到的事情,那也不足以成为“美”的icon,那么《蒙娜丽莎》好看在哪呢?研究发现,之所以人们青睐这位达芬奇笔下的普通女性,得益于一种独特的画技——晕涂画法(Sfumato)。

通过涂料的层层叠加,用多次覆盖色彩实现的渐进式变换,蒙娜丽莎的面容特征塑造被得层次立体,远近有致,同时恰到好处地给与整体画面以柔美的色调,使得自然景观也层次分明且富有质感。达芬奇还非常善于捕捉人物一瞬间的神情,凭借高超的画技和深厚的解剖学基础,利用人眼视觉的交错,让观看者感受到了她的多种面部情绪,在美的基础上增加了更多的神秘感。

然而,在西班牙的普拉多美术馆中也存有一幅《蒙娜丽莎》,虽然这幅画中的女士多了一道眉毛,但学者认为仍有极大可能出自达芬奇或其工作室之手。更令人惊讶的是,如果将法国卢浮宫里的蒙娜丽莎和西班牙这幅的蒙娜丽莎利用红蓝成像技术重叠在一起,竟然诞生了一位立体的“蒙娜丽莎”。所以蒙娜丽莎加蒙娜丽莎,其实是等于一个3D的蒙娜丽莎!有分析认为,达芬奇在画这两幅画时站在了不同的角度。

这跟人眼和大脑一起协助完成3D成像的原理一样——人的两只眼睛从不同角度观看物体,然后像大脑发送平面图,大脑再将两幅图结合成一个3D立体画像。《蒙娜丽莎》从光影和角度都做到了3D美的极致。

五百多年前的画作就已经在追求3D立体美了,那现在呢?时代在进步,人们对于美的追求自然也迈向了第三维度的新阶段。

化妆对于精致的男孩女孩来说,早就没有停留在单纯的涂脂抹粉变白遮痘上,而是凭借着美术大师般的鬼斧神工,利用刷子和粉来实现更立体的面部妆容。高光和阴影就是修容的两个秘技,利用了人眼对于光线的感知,来打造面部的立体感,而这个方法对于五官略平的亚洲人来说非常关键。通过在面部较高的区域使用浅色产品进行提亮,五官和肌肉的亮部会被凸显出来;而阴影则是使用了颜色较深的产品来制造深色的区域,加深脸部轮廓和层次感。

这两种方法本质上也可以归类于光影的营造。通常高光的看着显近,所以感觉会凸出来的,阴影看着显远,所以才能瘦脸。

不论是绘画或化妆,都是一个耗时的工程,整个过程需要对光线、色彩和角度进行精确的把控,才能实现精致的立体层次美学。然而即时社交时代,比起化妆,手机美颜似乎更加便捷,甚至还有人提出了“社交媒体新版鄙视链”:发照不修图不如不发。

但是目前的APP们在二维层面的美颜效果却往往让人哭笑不得,“蛇精脸”和“妈不认”的层出不穷更是颠覆了人们对“美”的认知。即将上市的OPPO Find X通过IR红外传感器、RGB传感器和激光发射器打造了Facekey 3D结构光人脸识别技术,主要运用之一就是美颜修图。

听起来非常科幻,但其实结构光技术的基本原理是:激光发射器向物体发射有结构特征的光线,触及到物体起伏的表面后,光线结构会发生变化,再由红外传感器进行采集,通过系统运算这种结构变化,最后得到物体的三维结构。

值得一提的是,3D结构光点阵可以投出来15000个物理点、达到30万的分辨率,实现百万分之一的识别精度,加上索尼IMX576传感器和HDR 2.0,无论是暗光、逆光还是强光,都能保证合理的曝光输出,噪点控制,让你始终成为照片中的焦点。

不过,收集来的三维结构不是用来画“学了三年动画做的毕业作品”的,而是通过296个面部识别点识别用户的五官特征,构建了用户完整的脸部3D模型,再利用AI技术进行智能分析脸部的立体轮廓、鼻型、眼睛的深浅、下巴、颧骨等,自动给出相关美化建议,使美颜功能成为“定制化”,最终呈现出更加精细的将近800万种美颜效果。同时手机里预设了4种美颜风格,以及多种前置人像光效,通过毫米级精确度,让人物与背景过渡更自然。

除了美颜,借助于3D结构光提供的景深信息,OPPO Find X具备了Omoji 3D表情功能,可以将你的形象立体生动地转换为3D表情,或制作人物个性的专属3D形象,让自己也能亲临社交表情包大战。

更厉害的是,Facekey 3D结构光的高精度信息识别点,可以结合到面部解锁、安全支付等信息识别功能中,首次实现安卓手机刷“脸”支付,虽然不用局限于支付密码了,但要小心睡着了被男/女朋友拿来刷“脸”清空购物车。在未来,Facekey 3D结构光还能与VR和即将到来的5G技术、全息投影通力协作,实现“奇异博士”里的远距离全息立体通话。

如果说绘画和化妆是通过被动修饰光线反射的路径来营造立体层次感,那么3D结构光则是“主动出击”,通过发射、回收光线来主动识别、编辑并利用光的信息实现一系列科技感十足的“骚操作”。想象一下,如果3D结构光技术被应用到绘制《蒙娜丽莎》的过程中,那神秘的微笑也许会更加迷人吧。

UUID: 06c6decd-3889-45d1-b6be-5e345331fab5

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/果壳公众号-pdf2txt/2018/2018-07-06_蒙娜丽莎加蒙娜丽莎,不只是2个蒙娜丽莎.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0059 元