量脸定制!浙大学者创造的这一“黑科技”护目镜亮了!

特别声明:本文为新华网客户端新媒体渠道“新华号”账号作者上传并发布,仅代表作者观念,不代表新华号的态度及观念。新华号仅供给信息发布渠道。护目镜有助于避免病毒经过喷溅或气溶胶方法触摸佩带者,但在运用中也存在不少坏处。例如,尺度单一,依托强力勒…

特别声明:本文为新华网客户端新媒体渠道“新华号”账号作者上传并发布,仅代表作者观念,不代表新华号的态度及观念。新华号仅供给信息发布渠道。

护目镜有助于避免病毒经过喷溅或气溶胶方法触摸佩带者,但在运用中也存在不少坏处。例如,尺度单一,依托强力勒紧系带进行脸部形状适配,长期勒紧皮肤形成脸部严峻“压疮”,且存在破口感染危险;近视人员运用时需求表里戴两副眼镜,运用不方便并且会发生雾气影响视界。

浙江大学核算机辅助规划与图形学国家重点实验室周昆教授团队近来研制出一款“量脸定制”的护目镜,该护目镜经过三维丈量每个佩带者的脸部形状生成彻底贴合的个性化定制,并使用3D打印技能完结出产,处理了护目镜长期佩带的舒适性问题,并能为佩带者供给更周全的维护。

一只手机,就可取得用户脸部形状数据

量脸,即取得每一个用户的脸部三维数据,这是个性化护目镜的第一步。跟着技能的日益展开,现有的部分手机和平板设备自带的深度相机就具有三维扫描功用。

“传统三维丈量需求贵重的专用设备,操作起来功率也低。”周昆介绍,现在经过手机或平板设备的三维扫描可以一次获取悉数数据,从而构建出“人脸数字地图”。

这张地图集成了和人脸相关的各项数据,可以让核算机全面把握方针的面部特征,并得知眼球、眼眶、鼻子等要害部位的方位与形状,为后续护目镜主动规划奠定根底。

“立等可见”,30秒主动化程序完结三维规划

护目镜的数字化模型怎么构建是生成完美贴合人体眼眶的几许形状的要害一跃。

打个比如要为一口锅配一个严丝合缝的锅盖,不同的形状巨细,就要发生不同的盖子。而护目镜与人脸的匹配相较于规矩图形明显要更为困难。

周昆说,这种个性化定制便是要让描绘护目镜形状的几万个“点”,经过不断的调整、优化而彻底贴合人脸。“头部的尺度、瞳孔的方位、眼眶的倾角,都会影响到护目镜的终究形状。”

科研人员经过直接在护目镜上生成装置镜片用的片槽避免了一起要佩带两副眼镜的为难,经过旁边面通气孔添加空气对流削减起雾,而这些要害功用的完结又为规划提出不小的应战——快速主动生成统筹很多方针的护目镜规划。

眼镜片槽形状直接决议镜片的无缝装置因此在优化进程中需求始终坚持;护目镜外沿与眼眶在完结贴合进程中要触摸均匀;为了完结出产,镜框的壁厚改变有约束;各部分的形状线条要光顺和漂亮……

这些问题怎么处理?周昆团队凭仗在三维建模和GPU核算方向上的深沉堆集,短时间内确认了梯度域级联优化的全体思路,并处理了触摸面操控、槽孔位坚持、主动对称性调整等难点问题,使用了GPU的大规模并行核算才能来加快优化求解进程,完结了取得用户脸部模型后30秒内完结护目镜的主动化规划,做到了“立等可见”。

3D打印技能展开出产,使用远景宽广

世界上没有两个人的脸是如出一辙的,这意味着依据用户脸型生成的每一副护目镜都具有绝无仅有的形状。传统开模出产方法无法出产这样的定制化产品,而3D打印技能可以很好地处理这一问题。

3D打印技能的展开和快速遍及,使得可以在很短时间内以较低的本钱完结护目镜的定制化出产,甚至在外表彩印上个性化图画。立异的出产方法让这一护目镜技能可以水到渠成地走出实验室,直接服务广阔医护人员。

现在这项研究成果现已申请了国家发明专利,并在杭州两个医院展开了临床使用测验。

医护人员遍及点评:“这种护目镜戴上去舒适多了。整个镜圈贴合在眼眶上,脸上的压迫感散布比较均匀,即便整天佩带着,在脸上留下的痕迹也不明显,取下后很快就消失了。镜片直接装置在护目镜上,再不必里一层外一层套着戴眼镜和护目镜了,起雾问题也大大改进。”

“实际上,作为定制化的头戴设备主动规划,这一技能的使用场景并不限于个人或医用防护。”周昆说,未来不管是针对运动眼镜,仍是虚拟实际/增强实际的头戴设备,这都是一项极具远景的技能。

文字记者:柯溢能

图片来历:由课题组供给

今天修改:杜潇丨佳乐

责任修改:金如此

来历:新华号 浙江大学

    关于作者: tyughjyu

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