ai|网易研究五年的AI技术，应用一次最多能省几十万？( 三 ) 网易|算法

除了从照片中重建三维模型，这套参数化人脸还有一个更重要的应用，就是为游戏批量生成人头模型。如果游戏的人头资源标准跟我们库里的标准一致，就可以直接在参数化人脸模型的参数空间采样，把采样模型给到游戏项目使用。

当然，这种情况一般不太多。因为每个游戏都会有自己特定的需求，有些游戏的角色甚至都不是传统意义上的人头。所以更常见的一种生成方式，是对项目组的模型进行自动批量变形。简单来说，就是把我们生成的模型相对于平均脸的变化，迁移到项目组的模型上面。这种迁移的变化可以是表情，可以是脸型，并且所有变形都可以用项目规定的骨骼蒙皮进行表达。

这是一组我们生成的结果，最左边是项目组提供给我们的角色模型。我们可以根据这个模型自动批量生成一批风格相同，但脸型和五官有明显区别的模型，并且每个模型都可以生成一套表情。也就是说，项目组只需要做一个静态模型，我们就能自动批量生成很多绑定好的模型。这对追求千人千面的开放世界游戏非常有价值，可以以非常低的成本让游戏里的每个NPC看起来都不一样。

这是我们对两个Metahuman模型变形后的效果，可以看到我们生成人头模型与原始的资源标准是完全兼容的。而且以这个变形质量生成的模型，作为实际游戏的头模也绰绰有余，大家要知道，像Metahuman这种级别的模型，一个头的成本，保守一点计算都要小几十万人民币，所以这个技术是非常有价值的。

为了进一步丰富我们的三维人头数据，我们也在杭州园区设计和搭建了一套三维扫描实验室。左边是我们的设计图，右边是搭建完成后的实物。这是一个正20面体，一共包含53台单反和150组定制LED灯光。后续我们还会在网易的广州和上海园区，分别搭建一套更大的，可以扫描全身的设备。

三维扫描的原理其实非常简单——利用摄影测量算法，从多视角照片中计算人头的三维点云。这是我们系统扫描的一组样例，这个精度可以对标国内外一线扫描服务供应商。

这套设备150组定制的LED灯光，也是我们花很高成本定做的。每一盏灯的开关和亮度可以独立控制，每一组灯光包含三个灯头，分别安装了一个普通无偏振的UV镜和两个偏振镜。这两个偏振镜相对于相机上安装的偏振镜方向一个是平行的，一个是垂直的。

了解摄影的同学应该很熟悉偏振镜的用法，这是一种很常用的UV镜，主要用于非金属物体表面一些不必要的反射光，可以还原物体本身的颜色。

无偏振镜/有偏振镜

偏振镜的原理大家在中学物理就学过——光既是粒子、也是一种电磁波，它的振动方向与传播方向是垂直的，这种类型的波叫横波，所有的横波都具有偏振现象。简单来讲，光的偏振方向与偏振镜方向平行，那么所有能量都会通过；如果是垂直的，那么所有能量都会被过滤。

基于这个原理，我们只要给扫描物体拍摄4组平行偏振光和4组交叉偏振光的灯光下照片，就可以算出物体表面的材质，也就是漫反射、高光和法线的信息。每组照片都要首先打开所有灯光，然后是按照灯光在三维空间的坐标值递减亮度， XYZ三个方向分别可以产生一组灯光。

目前这套设备我们刚刚搭建完成，在人脸材质扫描方面也是刚刚起步，后续我们会逐渐加大投入。