Teilautomatische Generierung von 3D-Kopfmodellen aus 2D-Fotografien

Das Ziel dieser Bachelorarbeit bestand darin, aus einer einzigen 2D-Fotografie eines Kopfes teilautomatisiert ein 3D-Modell zu erstellen, so dass sich die fotografierte Person bei Betrachtung des Modells sofort erkennt und stark mit diesem identifizieren kann.

Kurzbeschreibung

Die automatisierte Generierung von 3D-Meshes aus 2D-Daten ist ein lebhaftes Forschungsfeld welches in den letzten Jahren erstaunliche Fortschritte machte. Für die speziellen Anforderungen eines produktiven Industrieszenarios war jedoch kein etabliertes Verfahren direkt nutzbar. So müssen beispie lsweise beliebige 2D-Fotografien mit unterschiedlichen Auflösungen, Beleuchtungsverhältnissen und Bildqualitäten auf einem lokalen PC in unter fünf Sekunden ein plausibles 3D-Mesh ergeben, welches einen externen Betrachter sich wiedererkennen lässt. Durch einige Einschränkungen konnte das Problem weit genug reduziert werden, so dass eine Bachelorarbeit zur Entwicklung eines Ansatzes ermöglicht wurde.

In enger Zusammenarbeit mit der Firma LOOXIS entstand ein System, das teilautomatisiert ermittelt, welche Deformationen eines morphbaren Kopfmodells zur besten Übereinstimmung mit einer Fotografie führen. Innerhalb der Bachelorarbeit wurde die Art und Anzahl der Blendshapes sowie die minimal mögliche Menge der Marker ermittelt, die für das Anwendungsszenario das beste Ergebnis lieferten. Das Resultat – die Gesamtheit aller Blendshape-Werte mit der besten Näherung zur Fotografie – wird an die 3D-Software Autodesk Maya übergeben, so dass dort direkt mit einem geeigneten 3D-Modell gearbeitet werden kann.

  • Verfasser: Niclas Roßberger
  • Prüfer: Prof. Dr. Bernd Dreier
  • Arbeit vorgelegt am: 13. April 2016
  • Durchgeführt bei: Firma at² GmbH
  • Betreuer: André Kettner