Инженеры создали проекционное лицо для андроида

Вместо того чтобы возиться с кучей сервоприводов, придающих лицу машины подобие человеческой мимики, авторы этой системы просто воспользовались обратной проекцией.

Аппарат под названием Mask-bot построили учёные из технического университета Мюнхена в кооперации с коллегами из японского национального института передовой науки и технологии (AIST).

Авторы системы считают, что по сравнению с предшественниками она выдаёт более реалистичное и живое изображение лица. Слева – глава проекта, доктор Такааки Куратате (Takaaki Kuratate) (фото Uli Benz/ TU M?nchen).

«Маскобот» представляет собой полупрозрачную рельефную маску, позади которой установлен видеопроектор с оптикой «рыбий глаз». Она позволяет корректно выводить изображения носа, щёк, глаз и губ на поверхность маски, несмотря на скромное расстояние между объективом и этим необычным экраном – всего 12 сантиметров.

Похожую идею оживления андроидов мы уже в том или ином виде встречали. Но тут замысел действительно довели до ума.

Изнутри новая полимерная маска покрыта люминесцентной краской. В сочетании с относительно высокой яркостью луча светодиодного проектора (200 ANSI-люменов – более чем достаточно для столь близкого экрана) это покрытие позволяет наблюдать «ожившее» лицо даже при дневном освещении.

Пока система явно не помещается в голову андроида, но отработав принцип, можно будет уменьшить и размер компонентов (фотографии Takaaki Kuratate).

Разработанный авторами проекта софт меняет выражение лица по заранее заданным схемам, отражающим различные эмоциональные состояния говорящего, а ещё — подстраивает изображение губ и всю мимику в соответствии с произносимыми словами.

Чтобы добиться максимального правдоподобия, авторы системы сперва составили обширную цифровую библиотеку человеческой мимики. В частности, большое число испытуемых произносило перед камерой разные слова, а программа сопоставляла положение определённых точек на их лицах со звучащими фонемами (иллюстрация ICS).

Сами слова, произносимые проекционной маской робота, – заслуга синтезатора речи. Реплики можно записать заранее или просто печатать их на клавиатуре. Система воспринимает английский, японский и немецкий текст, переводя его в звуки.

Нажатие кнопки меняет голос – он может быть мужским или женским, громким или тихим, а тон его меняется от нейтрального до грустного, от сердитого до весёлого, рассказывает университет.

Понимание произносимой человеком речи в «маску» хотя и заложено, но пока сильно ограничено. Это, впрочем, интенсивно развивающееся направление робототехники, и больших проблем с усложнением таких навыков быть не должно.

Авторы новинки полагают, что она пригодится не только андроидам (например, роботам-компаньонам для пожилых людей). Ещё такое лицо может выступать в роли трёхмерного экрана системы телеприсутствия.

При этом для организации общения не обязательно наличие видеокамеры на передающем конце линии. Для того чтобы аппарат Mask-bot «заменил» находящегося в другом месте собеседника, программе достаточно его единственной фотографии.

Далее компьютер рассчитает, как лучше вывести её на поверхность пластикового экрана, чтобы все части лица оказались на своих местах, и начнёт подстраивать мимику сообразно произносимой речи.

Сейчас немецкие и японские инженеры работают над вторым поколением «маскобота». В версии 2.0 не только сама маска и проектор, но и управляющий компьютер будут размещены на платформе мобильного робота.

При этом создатели системы рассчитывают за счёт широкого применения серийных компонентов снизить стоимость бота. Если первый прототип обошёлся учёным в три тысячи евро, то второй должен стоить порядка 400.