Equipe da Disney usa smartphone para gerar os dentes com aspecto realista

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Equipe da Disney usa smartphone para gerar os dentes com aspecto realista

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A equipe de pesquisa da Disney trabalhou em colaboração com o Swiss Federal Institute of Technology em Zurique e o Max Planck Institute for Informatics para desenvolver um novo método para tornar as bocas e dentes para expressões faciais realistas. (Captura de tela: Disney Research Zurique)
Dental Tribune International

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dom. 15 janeiro 2017

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ZURIQUE, Suíça: Uma equipa de investigação da Disney desenvolveu um método baseado em modelo para reconstruir dentes de forma realista para atores digitais utilizando apenas algumas fotos ou um curto vídeo de smartphone da boca. Esta nova técnica permite que eles digitalmente reconstruam dentes apesar de alguns deles serem obscurecidos nas imagens pelas bordas da boca ou por outros dentes.

Nos últimos anos, sofisticados métodos de reconstrução baseados em imagem para o rosto humano têm sido desenvolvidos para fins de animação. Estes métodos capturaram a altamente detalhada geometria estática e dinâmica de todo o rosto ou de regiões faciais específicas, tais como o cabelo, olhos ou pálpebras. Apesar destes desenvolvimentos, métodos baseados em imagem para capturar a cavidade bucal em geral e os dentes, em particular, têm recebido muito pouca atenção.

A renderização precisa de dentes é crucial para a criação de expressões faciais realistas digitalmente. Atualmente, animações de alta qualidade da face dependem de modelos de linhas de dentes criados pelo trabalho manual tedioso, porque scanners dentários intraorais são demasiado invasivos, caros, complicados de usar e não prontamente disponíveis.

Uma equipe de pesquisa da Disney, uma rede de laboratórios de pesquisa que apoiam a Walt Disney Company baseada em Zurique, vem agora apresentar a primeira abordagem não invasiva para a reconstrução de toda uma linha de dentes específica para uma pessoa a partir apenas de um conjunto de fotografias da boca. A base da sua abordagem é uma nova linha de dentes paramétricos emprestado de digitalizações de alta qualidade dental. Esta nova abordagem baseada em modelo de reconstrução aproxima os dentes para as fotografias de modo a que os dentes visíveis são combinados com precisão e ocluindo dentes plausivelmente sintetizados. O método também possibilita a modelagem de dentes de alta qualidade de fotografias não calibradas ou mesmo vídeos curtos capturados em um telefone celular.

De acordo com Thabo Beeler, um cientista pesquisador da Disney, reconstruções com base em câmeras têm sido problemáticas no passado, porque o que torna o branco das pérolas tão pérola – seu esmalte translúcido e a dentina subjacente difusa – também os torna difícil de capturar em imagens. Além disso, é difícil levar as pessoas a abrirem sua boca larga o suficiente para obter uma visão desobstruída para as câmeras capturarem toda a cavidade bucal. "No lado de cima, dentes são rígidos e a variação de sua forma de pessoa para pessoa manejável ", Beeler disse, "como tal, os dentes se tornam bem eles na modelagem estática".

Para criar seu método, os pesquisadores primeiro construíram um modelo de linha de dentes humanos usando digitalizações 3D de alta resolução de 86 diferentes filas de dentes reunidas a partir do campo da odontologia humana. A partir destes dados de treinamento, um modelo de uma linha média de dentes foi criada e variações naturais em forma e espaçamento foram calculados para cada dente.

Embora as imagens dos dentes em grande detalhe seja tecnicamente muito difícil, os pesquisadores desenvolveram uma forma de reconhecer as bordas dos dentes – onde os dentes se encontram uns com os outros, as gengivas e os lábios. Com estas orientações obtidas a partir de várias fotos de diferentes ângulos da boca de uma pessoa em uma pose natural ou a partir de uma tomada de vídeo enquanto um smartphone se move de lado a lado, o modelo pode ser equipado com os dentes da pessoa.

Desta forma, toda a fileira de dentes, incluindo os dentes totalmente bloqueados a partir da exibição da câmera, pode ser reconstruída a partir do modelo. Em uma etapa final, a coloração natural dos dentes da pessoa pode ser sobreposta sobre a reconstrução dos dentes para fornecer um conjunto de aparência real de dentes.

"O que me entusiasma como pesquisador é estar criando um humano digital, uma cópia de um a um de um humano real, a fim de trabalhar com ele virtualmente", Beeler explicou em uma entrevista com Dental Tribune Online em 2015. "O olho humano é extremamente perspicaz com relação a estruturas faciais. A partir do nascimento, observamos rostos e a comunicação social é altamente influenciada pelos pequenos detalhes no rosto. Por conseguinte, o nosso grupo de pesquisa tenta com o máximo de cuidado captar esses detalhes".

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