图像和游戏的未来

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我们生活在一个充满光影和色彩的世界中，图像以及以图像为基础的游戏的质量将决定我们的未来……

上周，美国加州举办了一年一度的世界图形图像学术大会，来自全世界的科研院所和相关企业给世人带来了最新的计算机图像处理技术以及前瞻性的交互设计，让参观者为之震惊。小编将给各位带来 8 个最新的图像和游戏技术，让大家先饱眼福！

换脸动画

这个换脸动画软件由南加州大学的计算机科学副教授李昊（音译Hao Li）带来。这款软件可以追踪人的面部表情并据此实时生成数码图片贴在虚拟人物的脸上。拥有了这一技术，动画制作人员可以轻松地创造电脑动画角色，让面部表情捕捉更容易实现。

实现过程：在一台安装有换脸动画软件的电脑上安装一个 Windows Kinect 摄像头，然后在屏幕前摇晃头部，让摄像头捕捉面部的轮廓形状，时间越长，图像就越精细，3D 效果就越好。随后软件会将这一图像以贴图的形式贴在电脑动画角色的脸上，角色扮演者的角色只要有面部表情，都会在这个动画的脸上显示，非常神奇。



互动水面
在洗澡的时候除了玩小鸭子，还可以玩玩水球！

Aquatop 技术可以将任何水面变成一个可以互动的显示器，该技术由东京电器通讯大学 Yasushi Matoba 研究所的 Matoba 研发。它利用 Kinect 摄像头探测由水下伸出来的手掌或手指来进行追踪，还可以利用 Kinect 摄像头跟踪水下的手指，并在手指周围投影图案。



水上游戏

利用上面提到的 AquaTop 技术，可以产生许多有趣的游戏，比如说水球，再比如说手上捧出一个虚拟的金鱼来。创造者 Matoba 说，他受日本人洗澡用浴盐的影响才研发出了 AquaTop（有的浴盐是带颜色的，可以让周围的水变色，就像是在作画一样）。



空气弹

该技术由位于美国匹兹堡的迪士尼研究所开发。使用该技术的设备可以喷出一个烟圈吹向游戏玩家的手或者身体，并利用设备上的传感器来检测玩家是否“抓获”了烟圈。该设备的名字为 Aireal，它所喷出的烟圈可以飞行很长一段时间而不破裂。其他发明人认为，这种空气弹技术可以用在游戏、讲故事或者是移动设备的交互上。



鉴别假照片

该软件由美国洛杉矶大学伯克利分校的 James O’Brien 和达特茅斯学院的 Eric Kee 和 Hany Farid 共同开发，其检测假照片的依据就是检查图像中的阴影是否来自同一光源。上图是他们利用这一技术对美国登月照片的检测结果，是真是假，各位读者都看得清楚，对吧？

研究人员发现，人们并不善于检测阴影的不连贯性，如果有的假照片在图像处理时对光影做了比较好的处理，那么它很有可能会被当成真的照片。他们认为，有了这一软件，人们将更轻松地知道哪些照片可信，哪些照片是假的。



平衡的艺术

我们都知道，3D 打印技术越来越普及，3D 打印机的成本也越来越低。有的设计师利用 3D 打印设计出了非常完美的东西，可是美中不足，打印出来之后站不住，那是因为在设计的时候没有考虑到重心和平衡。难不成马踏飞燕要成孤品？

瑞士苏黎世理工学院的 Romain Prévost 和 Olga Sorkine-Hornung 以及法国国家理工研究院计算机科学与控制中心的 Sylvain Lefebvre 共同研发出了一款软件，它可以在用户的 3D 打印图纸上对打印材质的使用量进行修改，让打印出来的物品即使着地面积非常小也能安稳地站着不倒。



更精细的毛发

在电脑动画师眼中，头发是动画人物最难模拟的东西之一，就算下大力气有时候也会把头发弄得一团糟。

美国普林斯顿大学和上面提到的李昊共同开发出了一款软件，它能根据多张真实头发的图片自动合成一张完整的 3D 头发图片，让 3D 头发看起来跟真的一摸一样，毫无二致。

该技术利用大约 30 张左右的真实头发的图片进行拼接，还可以进行后期上色等操作，发型师也可以使用。具体拼接过程请看视频：



4D电视游戏

一项名为 IllumiRoom 的项目可以让游戏主机脱离电视屏幕的限制，使电视周围的整个区域都变成游戏中的场景。该技术由微软研究院的研究人员利用 Kinect 摄像头和 Xbox 游戏机实现，玩家只需要再买一个投影仪就可以把整个客厅变成游戏机的战场。

以枪战游戏为例，当子弹飞向游戏主角时，电视上只能显示飞过来的子弹，而 IllumiRoom 则可以把划过去的子弹用投影仪投射在客厅中，小小的电视屏幕在投影仪的帮助下，游戏的击打快感、战争的惨烈全然展现在玩家面前。

来源：TechnologyReview