Оцифровать себя: зачем всем скоро потребуется 3D-аватар и насколько сложно его сделать

Дополненная реальность будущего 

Десять лет назад мало кто мог вообразить, что относительно скоро каждому человеку потребуется реалистичный 3D-аватар, который представит его в социальных сетях, виртуальных играх и даже во время видеозвонков. Сегодня же именно к этому готовится ИТ-индустрия, включая техногигантов Microsoft и Facebook. Концепция того, как все будет, сформирована достаточно четкая. Люди объединятся в метавселенных, где начнут не только развлекаться, но и работать, учиться, ходить за покупками, общаться. Виртуальность дополнит реальный мир, и уже не будет важно, где приобретена вещь, ведь она подойдет вам так же хорошо, как и вашему цифровому двойнику. 

Но каким же будет аватар в метавселенной или цифровой двойник? Предполагается, что он станет незаменимым атрибутом в обычной жизни и ключевым — в виртуальном. Коллеги, друзья, незнакомцы будут определять отношение к вам по его внешнему виду. Не просто так специалисты проводят аналогию с макияжем, ведь зачем приводить себя в порядок перед важной онлайн-встречей будущего? — Достаточно «надеть» красивую версию себя. Но на каких условиях?  

Технологии создания современных 3D-аватаров

Многие ошибочно подумают, что развивающиеся технологии обесценят создание цифрового двойника. Так, камеры моделей iPhone выше 12 Pro уже оснастили лидаром (оптическим дальномером, который на основе отраженного от объекта света понимает, где в системе координат находится та или иная его точка), и теперь буквально каждый владелец смартфона сможет создать своего аватара. К сожалению, его качество пока не подходит для решения бизнес-задач, но все впереди. Правда здесь надо обратить внимание на некоторые нюансы, о которых речь пойдет далее. 

Тестирование модели iPhone 12 Pro YouTube-канал Mr. Desi Dude

Перейдем к профессиональным 3D-сканерам в диапазоне цен от 500 тыс до 2,5 млн рублей. Большинство из них работает по технологии сенсорного сканирования, основанной на методе улавливания отраженного структурированного света (Structured light 3D scanning). Главная функция таких устройств — производить точные пространственные измерения. Именно из-за этого предназначенные для сканирования человека в полный рост модели (Human 3D  scanners) сегодня востребованы при создании виртуальных примерочных, в медицинских и фитнес-центрах. Так, тренеры, отслеживая изменения пропорций тела, рекомендуют те или иные группы упражнений, диетологи составляют программы питания, доктора следят за здоровьем пациентов, а ателье шьют одежду на заказ. 

Ручные сканеры, работающие по тому же принципу, крайне неудобны при работе с людьми. Человеку приходится буквально не двигаться и не дышать во время сканирования, а этот процесс длится от 4 до 10 минут. По этой причине ручные устройства не нашли массового применения на рынке создания аватаров, хотя и используются некоторыми умельцами для 3D-печати фигурок человека. 

Сенсорные сканеры не закрывают потребности рынка в создании фотореалистичных аватаров с высокой детализацией текстур. И здесь на первый план выходит несколько иная технология — сканирование по методу фотограмметрии. В ее основе лежит съемка человека или предмета десятками камер с разных ракурсов в один момент времени. 

Фото студии Twin3D

Длится это буквально 1 секунду, после чего массив фотографий передается в программу, которая сопоставляет похожие пиксели и выстраивает трехмерное облако точек. Традиционными заказчиками аватаров, созданных по такому принципу, выступают игровые компании и киностудии, так как для них очень важна фотореалистичность. Относительно новый спрос формируется в рамках тренда на использование виртуальных инфлуенсеров и виртуальных помощников с человеческим лицом, но пока он только набирает обороты. 

Решение, основанное на развитии нейронных сетей

Основная идея, над воплощением которой трудится огромное количество ИТ-компаний в мире — это возможность воссоздать 3D-аватар человека по ограниченному количеству фотографий (одной или нескольким). Например, Центр искусственного интеллекта Samsung в Москве решает эту задачу наряду с множеством других команд. 

Демонстрация технологии создания аватара по одной фотографии от Samsung AI

Магазин Amazon в США не так давно предложил через сервис Made for you покупать футболки на заказ, размер которых определяется на основе данных 3D-аватара. Последний создается по двум фотографиям в полный рост и введенным данным о пропорциях тела. 

Демонстрация сервиса Made fou you от Amazon

Ключевой технологией здесь выступают нейросети, которые призваны «додумывать» внешность человека в условиях ограниченности данных. Проблема состоит только в том, что современные разработки пока не способны дать качественный результат. Для этого требуется не только улучшать архитектуру нейросетей, но и производить массивные библиотеки данных для их обучения или datasets с фотореалистичными 3D-аватарами людей. К сожалению, таких в мире сейчас мало, и существующие нейросети нельзя хорошо настроить. 

Нет сомнений, что разрыв между сложными системами для создания 3D-аватаров и доступными каждому технологиями сократится. Скорее всего, те, кому по разным причинам потребуется фотореалистичный виртуальный аватар, по-прежнему будут обращаться в профессиональные студии. Но с прогрессом совершенствующиеся камеры смартфонов вместе с хорошо обученными нейросетями смогут создавать все более и более качественный результат, доступный каждому. И хотя работы в этом направлении еще много, современные темпы развития позволяют надеяться на то, что мы увидим будущее довольно скоро.

Материал подготовлен Twin3D