MakeHuman es un middleware de gráficos por computadora en 3D de código abierto y gratuito diseñado para la creación de prototipos de humanoides fotorrealistas . Está desarrollado por una comunidad de programadores, artistas y académicos interesados en el modelado de personajes en 3D .
Desarrollador (es) | El equipo de MakeHuman |
---|---|
Versión inicial | 2000 |
Lanzamiento estable | 1.2.0 [1] / 6 de noviembre de 2020 |
Repositorio | |
Escrito en | Pitón |
Sistema operativo | Linux , Mac OS X , Windows |
Tipo | Gráficos 3D por computadora |
Licencia | AGPL [2] |
Sitio web | www |
Tecnología
MakeHuman se desarrolla utilizando tecnología de transformación 3D . Partiendo de una malla de base humana andrógina estándar (única) , se puede transformar en una gran variedad de personajes (masculinos y femeninos), mezclándolos con interpolación lineal . Por ejemplo, dados los cuatro objetivos principales de transformación (bebé, adolescente, joven, viejo), es posible obtener todas las formas intermedias.
Usando esta tecnología, con una gran base de datos de objetivos morphing, es virtualmente posible reproducir cualquier carácter. Utiliza una GUI muy simple para acceder y manejar fácilmente cientos de morphings. El enfoque de MakeHuman es utilizar controles deslizantes con parámetros comunes como altura, peso, género, origen étnico y musculatura. Para que esté disponible en todos los sistemas operativos principales , a partir de 1.0 alpha 8 se desarrolló en Python usando OpenGL y Qt , con una arquitectura completamente realizada con complementos .
La herramienta está diseñada específicamente para el modelado de modelos humanos virtuales en 3D, con un sistema de pose simple y completo que incluye la simulación del movimiento muscular. La interfaz es fácil de usar, con acceso rápido e intuitivo a los numerosos parámetros necesarios para modelar la forma humana.
El desarrollo de MakeHuman se deriva de un detallado estudio técnico y artístico de las características morfológicas del cuerpo humano. El trabajo trata sobre la transformación , utilizando la interpolación lineal tanto de traslación como de rotación . Con estos dos métodos, junto con un simple cálculo de un factor de forma y un algoritmo de relajación de la malla, es posible lograr resultados como la simulación del movimiento muscular que acompaña a la rotación de las extremidades. [3]
Licencia
MakeHuman es gratuito y de código abierto , con el código fuente y la base de datos publicados bajo GNU Affero GPL . Los modelos exportados de una versión oficial se lanzan bajo una excepción a esto, CC0 , para ser ampliamente utilizados en proyectos libres y no libres. Estos proyectos pueden comercializarse o no .
Premios
En 2004, MakeHuman ganó el Suzanne Award como mejor script de Blender Python.
Historia del software
El antepasado de MakeHuman fue MakeHead , un script de Python para Blender, escrito por Manuel Bastioni, artista y codificador, en 1999. Un año después, se formó un equipo de desarrolladores y lanzaron la primera versión de MakeHuman para Blender. El proyecto evolucionó y, en 2003, fue reconocido oficialmente por la Fundación Blender y alojado en http://projects.blender.org . [4] En 2004, el desarrollo se detuvo porque era difícil escribir un script Python tan grande usando solo la API de Blender. En 2005, MH fue trasladado fuera de Blender, alojado en SourceForge y reescrita desde cero en C . En este punto, el recuento de versiones se reinició desde cero. Durante años sucesivos, el software pasó gradualmente de C a C ++ .
Si bien era eficaz, era demasiado complejo de desarrollar y mantener. Por lo tanto, en 2009, el equipo decidió volver al lenguaje Python (con un pequeño núcleo C) y lanzar MakeHuman como versión 1.0 pre-alpha. El desarrollo continuó a un ritmo de 2 lanzamientos por año. La versión estable 1.0.0 se lanzó oficialmente el 14 de marzo de 2014. MakeHuman 1.1.0 se lanzó el 14 de mayo de 2016, aproximadamente dos años después. La versión intermedia más reciente es 1.1.1, al 5 de marzo de 2017. [5]
En junio de 2015 se estableció un sitio web de la comunidad con una sección de foro , un wiki y un repositorio de contenido aportado por los usuarios para el programa. [6]
Evolución hacia una topología de modelo universal
El objetivo del proyecto es desarrollar una aplicación capaz de modelar una amplia variedad de formas humanas en la gama completa de poses naturales a partir de una única malla universal . Para este propósito, se ha perseguido el diseño de una malla humanoide 3D que se pueda manipular fácilmente paramétricamente para representar características anatómicas, la malla incluye una estructura de esqueleto común que permite la pose de personajes. MakeHuman Team desarrolló un modelo que combina diferentes parámetros anatómicos para hacer una transición suave del bebé al anciano, del hombre a la mujer y del gordo al delgado.
La malla inicial ocupa un término medio, no siendo ni pronunciado masculino, ni pronunciado femenino, ni joven ni viejo y tiene una definición muscular media. El objetivo era representar una forma andrógina de constitución justa, llamada HoMunculus . La malla actual de MakeHuman ha evolucionado a través de los pasos sucesivos del proyecto MakeHuman, incorporando lecciones aprendidas, comentarios de la comunidad y los resultados de una cantidad considerable de estudios y experimentación.
Evolución de la malla para el modelo humano:
- Un primer prototipo de malla universal (solo cabeza), realizado en 1999 utilizando el script makeHead, fue adaptado para los primeros MakeHuman en 2000.
- La primera malla profesional (HM01) para un modelo humano fue realizada por Enrico Valenza en 2002.
- Kaushik Pal modeló una segunda malla notable (K-Mesh o HM02) en 2003.
- El tercer modelo fue creado por Manuel Bastioni sobre Z-Mesh o HM03 en 2005.
- Con la experiencia de versiones anteriores, Gianluca Miragoli (también conocido como Yashugan) realizó una cuarta malla (Y-Mesh o HM04) en 2007.
- La quinta malla (HM05) fue construida sobre la anterior por Gianluca Miragoli y Manuel Bastioni en 2008.
- Gianluca Miragoli también creó una sexta malla (HM06) en 2010.
- Otra versión de malla fue lanzada en 2010 por Waldemar Perez Jr., André Richard, Manuel Bastioni.
- La malla más reciente y de última generación, lanzada en 2013, fue modelada por Manuel Bastioni.
Desde el primer lanzamiento de makeHead (1999) y MakeHuman (2000), un desafío había sido construir una topología universal que conservara todas las capacidades pero agregara la capacidad de ajustar interactivamente la malla para acomodar la variedad anatómica encontrada en la población humana. Esto podría haberse abordado aumentando drásticamente el número de vértices de la malla, pero la malla densa resultante tendría un rendimiento limitado en las computadoras de procesamiento. Técnicamente, el modelo desarrollado para MakeHuman es:
- Ligero y optimizado para el modelado de superficies de subdivisión (15,128 vértices ).
- Solo quads . La malla humana en sí es libre de triángulos , utilizando la subdivisión Catmull-Clark para una resolución adicional a las mallas base, ver también malla poligonal .
- Solo el poste E (5) y el poste N (3), sin agujeros y sin postes de 6 bordes .
Uso de investigación
Debido a la libertad de la licencia, los investigadores utilizan ampliamente el software MakeHuman con fines científicos:
La malla MakeHuman se utiliza en diseño industrial , para verificar la antropometría de un proyecto, [7] y en la investigación de realidad virtual , para producir rápidamente avatares a partir de medidas o vistas de cámara. [8] [9] [10] [11] [12] [13]
Los personajes MakeHuman se utilizan en biomecánica e ingeniería biomédica , para simular el comportamiento del cuerpo humano bajo determinadas condiciones o tratamientos. [14] [15] [16] [17] [18] El modelo de carácter humano para un proyecto de construcción de sistemas de neuronas espejo artificiales [19] también fue generado por MakeHuman.
El software se utilizó para el desarrollo del sistema de entrenamiento quirúrgico visuo-háptico . [20] Estas simulaciones combinan el sentido táctil con información visual y proporcionan escenarios de entrenamiento realistas para ganar, mejorar y evaluar las habilidades y conocimientos de los cirujanos residentes y expertos.
Se han realizado reconstrucciones virtuales en 3D de cuerpo completo utilizando MakeHuman, [21] y análisis en 3D de los primeros entierros cristianos (arqueotanatología). [22]
La herramienta también se ha utilizado para crear personajes para realizar movimientos en Lengua de Signos. [23] [24]
MakeHuman también se puede utilizar para la investigación del comportamiento no verbal, como las expresiones faciales, que implican el uso del sistema de codificación de acciones faciales [25]
Ver también
- Sistema de codificación de acción facial
- Software licuadora
- Pregunta difícil
- Estudio Daz
- FaceGen
- ManuelbastioniLAB , un complemento gratuito y de código abierto para Blender para el modelado 3D paramétrico de personajes humanoides fotorrealistas
Referencias y artículos relacionados
- ^ "MakeHuman 1.2.0 (final) ha sido lanzado" . www.makehumancommunity.org . Consultado el 5 de mayo de 2021 .
- ^ "La aplicación MakeHuman" . Consultado el 1 de enero de 2020 .
- ^ M. Bastioni, S. Re, S. Misra. Actas de la 1ª Conferencia Anual de Computación de Bangalore, Compute 2008, 2008. "Ideas y métodos para modelar figuras humanas en 3D: los principales algoritmos utilizados por MakeHuman y su implementación en un nuevo enfoque del modelado paramétrico" . Actas de la 1ª Conferencia Anual de Computación de Bangalore sobre - Compute '08 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Todavía en línea, pero se detuvo en 2004: http://projects.blender.org/projects/makeh/
- ^ http://www.makehumancommunity.org/wiki/Releases Notas de la versión de MakeHuman
- ^ http://www.makehumancommunity.org/frontpage/welcome_to_the_new_community_site.html Bienvenido al nuevo sitio de la comunidad
- ^ V. Verhaert; H. Druyts; D. Van Deun; D. Berckmans; J. Verbraecken; M. Vandekerckhove; J. Vander Sloten. "El uso de un modelo humano genérico para personalizar el diseño de la cama" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 20 de octubre de 2013 . Consultado el 19 de octubre de 2013 .
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enlaces externos
- Página web oficial