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        人工智能操作系統(tǒng)重塑面部3D模型 為機器人Ameca賦予逼真“表情包”

        2022-03-09 00:32:22美《深科技》
        海外星云 2022年21期
        關鍵詞:表情包臉部肢體

        很多人小時候接觸到的變形金剛玩具和動畫,可能是他們最早了解的機器人。如今,虛構出來的機器人逐漸出現(xiàn)在現(xiàn)實世界中,并在很多方面成為人類強有力的幫手。

        工廠里的機械手臂、醫(yī)學中的納米機器人、火星機器人等都為人類探索未知領域帶來前所未有的便利,成為了科學技術進步的加速器。

        “回眸一笑百媚生,六宮粉黛無顏色”這句家喻戶曉的詩句出自白居易的《長恨歌》,將楊貴妃美艷動人的表情描寫得惟妙惟肖、淋漓盡致。

        現(xiàn)在,表情已不再專屬于人類,英國Engineering Arts公司運用人工智能技術將人的表情復刻于機器人之上,使冰冷的機器也擁有了一套完整的人類“表情包”,瞬間被賦予了人類的情感。機器人的歷史由只是外表與人類相似的第一階段,邁入了可以表現(xiàn)人類喜怒哀樂等情緒的第二階段。

        Ameca逼真的面部表情

        Ameca

        近日,該公司將曾經展示過的機器人阿梅卡的臉部表情動作,在技術層面上做出更新與升級,使它變得更加真實、靈動與鮮活。

        據(jù)Engineering Arts公司的官網顯示,阿梅卡作為最具亮點與創(chuàng)新思維的人工智能產品,重達49公斤,身高1.87米,身體由幾十個零部件構成。

        阿梅卡能夠自由進行幾十種仿人類的肢體運動,曾經在世界著名的機器人展會上展出過,在業(yè)界的知名度迅速攀升,被賦予“世界上最逼真機器人”的榮譽稱號。

        根據(jù)人體解剖學資料顯示,人類臉部肌肉多達幾十塊,幫助人類精確展示出喜怒哀樂的單一表情,以及在不同外界刺激下做出的復合類表情。因此,人的面部表情很難被機器人模仿。

        人類面部肌肉

        Ameca的模塊化展示

        為將阿梅卡賦予人類的表情,Engineering Arts獨辟蹊徑、煞費苦心。為確保阿梅卡的面部也能夠像人一樣,靈敏、迅速地對外界的刺激做出精準的反應,該公司為其在物理硬件上配置了最先進的傳感設備等。

        科學家對人類的臉部表情進行全方位的掃描后,運用肌肉等各項表情變化的數(shù)據(jù)建模,進行3D打印并制作模具。然后,為機器人配備多組零部件,分成各個模塊進行裝配,便于今后的維修與改造升級。

        于是,在電腦端與機器端相連的情況下,生動鮮活的臉部表情便被復刻到機器人之上,阿梅卡成功展示出噘嘴、眨眼、皺眉、憤怒、悲傷等仿人面部表情。

        Ameca的12種表情V

        Ameca表情的構建過程是復雜的,需要運用“Tritium操作系統(tǒng)”與“Mesmer技術”為機器人配備人工智能身體(Artificial Body,即AI×AB)。

        Ameca的人工智能身體AI×AB

        運用Mesmer技術構建的計算機操作系統(tǒng)可以用來制作仿真機器人,為阿梅卡搜集到大量人類面部的骨骼與肌肉構造數(shù)據(jù),指揮將近40個錄像設備對人體進行全方位、全角度的掃描。

        然后,Mesmer系統(tǒng)捕捉機器人的表情與定位,重塑3D模型,最后,運用3D打印機制作出模型,使填充進模型的硅膠變成具有真人般質感的人臉仿真皮膚。

        阿梅卡技術攝像頭

        阿梅卡的硅膠模型

        阿梅卡的內部機器構造

        阿梅卡的面部與肢體構造

        Tritium操作系統(tǒng)

        阿梅卡框架示意圖

        要想讓機器人展示出神采各異的“表情包”,可不像看起來那樣容易。在算法的控制下,Tritium操作系統(tǒng)為機器人注入了生命力,將軟件、硬件與云端相連,驅動硬件的每個模塊,包括頭部、骨骼、肢體等產生動作。

        雖然在表情展示方面阿梅卡已經做到了極致,但是,它還不能行走。

        Engineering Arts計劃將其改造升級,讓它變成具有行走、奔跑等人類更多功能的多面手。未來,阿梅卡可以用于拍電影,充當網絡研討會的替身,或者面部整容等。

        表情、肢體動作等更高級別人工智能技術的加入使機器人更真實與鮮活?;叵肫饎赢嬈惰F臂阿童木》之中的場景,仍歷歷在目,機器人走在街上與人類無異。

        也許,在不久的將來,更多像阿梅卡一樣被賦予人類情感的機器人會被制造出來,這或將會對人類社會的方方面面造成重要影響。

        《星球大戰(zhàn)》與《機械戰(zhàn)警》等科幻大片中出現(xiàn)的機器人也許會常伴我們左右,與人類共存,當人們走在馬路上,可能根本無法辨別真實的人類與仿真機器人。

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