Os pesquisadores geram modelos articulados texturizados 3D de animais a partir de imagens. A partir de uma forma inicial grosseira obtida com o modelo SMAL, refinamos a forma do animal a partir de várias imagens não calibradas e poses variadas e capturamos um mapa de textura detalhado de vários quadros. Crédito:Silvia Zuffi, Angjoo Kanazawa, Michael J. Black
Os cineastas e desenvolvedores de jogos de computador terão uma nova maneira de animar animais no futuro. Uma equipe liderada por pesquisadores do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes em Tübingen, Alemanha, desenvolveu uma técnica que usa apenas fotografias para criar modelos 3D realistas de quase todos os quadrúpedes. As animações desses avatares podem imitar de forma realista os movimentos dos animais. Mas o método simples de dar vida aos animais no computador não é apenas interessante para a indústria do entretenimento. Muitas pessoas perderam um querido animal de estimação. Agora, essa tecnologia pode trazê-los de volta à "vida" como um avatar virtual 3-D. Também poderia beneficiar biólogos na proteção de espécies e ajudar a conscientizar as crianças, em particular, sobre a importância da biodiversidade.
"Povoar o mundo virtual com animais costumava ser muito trabalho manual, "diz Michael J. Black, diretor do departamento de Perceiving Systems do MPI for Intelligent Systems. Hoje, os animadores elaboram laboriosamente animais 3-D usando software gráfico. Embora existam tecnologias para criar avatares 3D realistas de humanos, nenhuma tecnologia pode capturar automaticamente a forma de animais selvagens. "Você não pode trazer um tigre para o laboratório para ser escaneado e você não pode levar scanners caros para a natureza, "diz Black.
O time, cuja técnica cria avatares de animais, incluindo seu pelo ou pele com esforço razoável, inclui cientistas do Instituto CNR de Matemática Aplicada e Tecnologia da Informação (IMATI) em Milão e da Universidade da Califórnia em Berkeley, bem como pesquisadores de Max Planck. "Em última análise, A captura de animais 3-D trata da reconstrução da estrutura 3-D a partir de imagens 2-D de objetos em movimento capturados por várias câmeras desconhecidas e em movimento, "explica Silvia Zuffi, o autor principal do projeto do IMATI.
Em seu novo método, os pesquisadores precisam apenas de algumas fotos de um animal em diferentes pontos de vista para calcular modelos realistas que podem ser animados naturalmente. Ao contrário de outras abordagens, as imagens a partir das quais os avatares são gerados também podem vir de câmeras diferentes. O programa de computador oferece resultados tão convincentes porque não começa do zero ao criar um modelo. "A chave é começar com um modelo de forma 3D aproximado que pode explicar as formas de muitos animais e, em seguida, refinar isso com base nas imagens observadas, "diz Michael J. Black.
Ajudando animais em extinção na selva
Em seu trabalho atual, os pesquisadores demonstram que seu método funciona para tigres, ursos, cavalos e rinocerontes. "Nosso algoritmo gera modelos realistas de animais para os quais não existem modelos 3D anteriores, "diz Silvia Zuffi. Por exemplo, os pesquisadores foram capazes de reconstruir a forma 3-D do extinto tigre da Tasmânia a partir de um filme de baixa qualidade feito na década de 1930. Os pesquisadores agora querem tornar o método totalmente automatizado para que possa operar em milhares de imagens de animais na natureza.
A captura totalmente automatizada de formas de animais em 3D não só facilitaria o trabalho de desenvolvedores e animadores de jogos, mas também apóia a conservação animal. Dadas as fotos de animais capturadas por armadilhas fotográficas, o método pode determinar se sua forma, ou seja, seu peso, mudou. Os conservacionistas de espécies receberiam, portanto, declarações rápidas e confiáveis sobre se os animais ameaçados de extinção estão bem.