MakeHuman

редактировать
MakeHuman
Makehuman 1 0 alpha8 rc screenshot.png Модель мужчины в деловом костюме
Разработчики) Команда MakeHuman
Первый выпуск 2000 ; 21 год назад ( 2000)
Стабильный выпуск 1.2.0 / 6 ноября 2020 г. ; 10 месяцев назад ( 2020-11-06)
Репозиторий
Написано в Python
Операционная система Linux, Mac OS X, Windows
Тип 3D компьютерная графика
Лицензия AGPL
Веб-сайт www.makehumancommunity.org

MakeHuman является свободным и открытым исходным кодом 3D компьютерной графики MiddleWare предназначена для прототипирования из фотореалистичных гуманоидов. Он разработан сообществом программистов, художников и ученых, заинтересованных в 3D-моделировании персонажей.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Технология
  • 2 Лицензия
  • 3 награды
  • 4 История программного обеспечения
  • 5 Эволюция к универсальной топологии модели
  • 6 Использование в исследованиях
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки и статьи по теме
  • 9 Внешние ссылки
Технология

MakeHuman разработан с использованием технологии 3D-морфинга. Начиная со стандартного (уникального) базового меша андрогинного человека, он может быть преобразован в большое количество персонажей (мужского и женского пола), смешивая их с помощью линейной интерполяции. Например, с учетом четырех основных целей морфинга (ребенок, подросток, молодой, старый) можно получить все промежуточные формы.

Интерполяция символов MakeHuman: 1-й, 3-й, 5-й и 7-й - цели, а остальные - промежуточные формы.

Используя эту технологию с большой базой данных морфинговых целей, практически возможно воспроизвести любого персонажа. Он использует очень простой графический интерфейс для доступа и простой обработки сотен преобразований. Подход MakeHuman заключается в использовании ползунков с общими параметрами, такими как рост, вес, пол, этническая принадлежность и мускулистость. Чтобы сделать его доступным во всех основных операционных системах, начиная с 1.0 alpha 8, он разработан на Python с использованием OpenGL и Qt, с архитектурой, полностью реализованной с помощью плагинов.

Инструмент специально разработан для моделирования виртуальных 3D-моделей человека с простой и полной системой позы, которая включает имитацию мышечных движений. Интерфейс прост в использовании, с быстрым и интуитивно понятным доступом к многочисленным параметрам, необходимым для моделирования человеческого тела.

Разработка MakeHuman основана на детальном техническом и художественном исследовании морфологических характеристик человеческого тела. Работа посвящена морфингу с использованием линейной интерполяции как сдвига, так и вращения. С помощью этих двух методов, вместе с простым расчетом форм-фактора и алгоритмом расслабления сетки, можно достичь таких результатов, как моделирование мышечного движения, которое сопровождает вращение конечностей.

Лицензия

MakeHuman является бесплатным приложением с открытым исходным кодом, исходный код и база данных выпущены под лицензией GNU Affero GPL. Модели, экспортированные из официальной версии, выпускаются с исключением CC0, чтобы их можно было широко использовать в бесплатных и платных проектах. Эти проекты могут быть коммерциализированы, а могут и нет.

Награды

В 2004 году MakeHuman получил премию Сюзанны как лучший скрипт Blender Python.

История программного обеспечения

Предком MakeHuman был MakeHead, скрипт Python для Blender, написанный Мануэлем Бастиони, художником и программистом, в 1999 году. Год спустя сформировалась команда разработчиков, и они выпустили первую версию MakeHuman для Blender. Проект развивался, и в 2003 году он был официально признан Blender Foundation и размещен на http://projects.blender.org. В 2004 году разработка остановилась, потому что было трудно написать такой большой скрипт Python, используя только Blender API. В 2005 году, MH был перемещен за пределы Blender, размещенный на SourceForge и переписан с нуля в C. На этом этапе подсчет версий перезапущен с нуля. В течение последующих лет программное обеспечение постепенно переходило с C на C ++.

Несмотря на высокую производительность, его было слишком сложно разрабатывать и поддерживать. Поэтому в 2009 году команда решила вернуться к языку Python (с небольшим ядром C) и выпустить MakeHuman в качестве пре-альфа версии 1.0. Разработка продолжалась по 2 релиза в год. Стабильная версия 1.0.0 была официально выпущена 14 марта 2014 года. MakeHuman 1.1.0 была выпущена 14 мая 2016 года, примерно двумя годами позже. Самая последняя промежуточная версия - 1.1.1 по состоянию на 5 марта 2017 г.

В июне 2015 года был создан веб-сайт сообщества с разделом форума, вики-страницей и хранилищем пользовательского контента для программы.

Эволюция к универсальной топологии модели
Эволюция топологии руки Эволюция топологии головы

Цель проекта - разработать приложение, способное моделировать самые разные человеческие формы в полном диапазоне естественных поз из единой универсальной сетки. С этой целью был разработан дизайн трехмерной гуманоидной сетки, которой можно легко параметрически манипулировать для представления анатомических характеристик, сетка включает в себя общую структуру скелета, которая позволяет создавать персонажей. Команда MakeHuman разработала модель, которая сочетает в себе различные анатомические параметры для плавного перехода от младенца к пожилому, от мужчины к женщине и от толстого к стройному.

Начальная сетка занимает промежуточное положение, не являясь ни ярко выраженным мужским, ни ярко выраженным женским, ни молодым, ни старым, и имеет среднюю мускулатуру. Цель состояла в том, чтобы изобразить красивую андрогинную форму, названную HoMunculus. Текущая сетка MakeHuman развивалась через последовательные этапы проекта MakeHuman, включая извлеченные уроки, отзывы сообщества и результаты значительного количества исследований и экспериментов.

Эволюция сетки для модели человека:

  • Первый прототип универсальной сетки (только голова), созданный в 1999 году с использованием скрипта makeHead, был адаптирован для ранней версии MakeHuman в 2000 году.
  • Первая профессиональная сетка (HM01) для модели человека была реализована Энрико Валензой в 2002 году.
  • Вторая замечательная сетка (K-Mesh или HM02) была смоделирована Каушиком Палом в 2003 году.
  • Третья модель была создана Мануэлем Бастиони на основе Z-Mesh или HM03 в 2005 году.
  • С учетом опыта предыдущих версий, четвертая сетка (Y-Mesh или HM04) была создана Джанлукой Мираголи (он же Яшуган) в 2007 году.
  • Пятая сетка (HM05) была построена на основе предыдущей Джанлукой Мираголи и Мануэлем Бастиони в 2008 году.
  • Шестую сетку (HM06) также создал Джанлука Мираголи в 2010 году.
  • Еще одна версия сетки была выпущена в 2010 году Вальдемаром Пересом-младшим, Андре Ришаром, Мануэлем Бастиони.
  • Самая последняя и современная сетка, выпущенная в 2013 году, была смоделирована Мануэлем Бастиони.

Начиная с первого выпуска makeHead (1999) и MakeHuman (2000), проблема заключалась в создании универсальной топологии, которая сохраняла бы все возможности, но добавляла возможность интерактивно настраивать сетку для учета анатомического разнообразия, встречающегося в человеческой популяции. Эту проблему можно было бы решить, резко увеличив количество вершин для сетки, но получившаяся плотная сетка имела бы ограниченную производительность на обрабатывающих компьютерах. Технически модель, разработанная для MakeHuman, такова:

Использование исследования

Из-за свободы лицензии программное обеспечение MakeHuman широко используется исследователями в научных целях:

Сетка MakeHuman используется в промышленном дизайне для проверки антропометрии проекта и в исследованиях виртуальной реальности для быстрого создания аватаров из измерений или изображений с камеры.

Персонажи MakeHuman используются в биомеханике и биомедицинской инженерии, чтобы моделировать поведение человеческого тела при определенных условиях или лечении. Модель человеческого характера для проекта создания искусственных зеркальных нейронных систем также была создана MakeHuman.

Программное обеспечение использовалось для разработки системы визуально-тактильного обучения хирургам. Эти симуляции сочетают в себе тактильное ощущение с визуальной информацией и предоставляют реалистичные сценарии обучения для получения, улучшения и оценки навыков и знаний местных и опытных хирургов.

Виртуальные 3D-реконструкции всего тела были выполнены с использованием MakeHuman и 3D-анализа раннехристианских захоронений (археотанатология).

Этот инструмент также использовался для создания персонажей для выполнения движений на языке жестов.

MakeHuman также можно использовать для исследования невербального поведения, такого как выражения лица, которые предполагают использование Системы кодирования действий лица.

Смотрите также
Ссылки и статьи по теме
внешние ссылки
Последняя правка сделана 2024-01-01 03:33:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте