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拍照AI换脸、投屏放烟花,这个奇幻大屏互动装置究竟什么原理?

原创 2020-09-04

大家还记得上次 亚洲数字博览会 上人气超火爆的大屏互动变脸游戏吗?——手机拍照,AI换脸投屏放烟花、孔明灯,完美穿越古代。

那么这个奇幻装置究竟是什么原理?这次我们就来详细解析下这个集展览参观、多人互动、实时换脸为一体的大屏互动系统「上元盛景」。


大屏互动都有哪些功能?

大屏互动系统基于Unity开发,采用实时光的渲染方式打造了一幅精美的画卷,玩家使用手机或Ipad等设备扫描相应二维码,从而能够对画卷内部做相应操作——人物互动投屏等,有趣的游戏互动极大增加了观赏性和可玩性。

/ 上元盛景全景(智在云天出品)


|瞬间穿越~实时换脸功能|

玩家使用手机扫描二维码,进入换脸界面,选择想换脸的古代人物形象,将手机相册的人脸照片上传到系统,系统会自动智能合成换脸后的人物,玩家就会在大屏幕看到自己的古代人物形象。


|投屏抛物~奇趣多人互动|

玩家使用手机扫描二维码,可以在手机上选择互动方式,例如在画卷场景中放烟花、河灯、孔明灯等。

除此之外,投屏互动内容还可以特别定制,包括画卷背景的朝代年代,或是以特定主题定制场景,根据不同的审美需求定制特定的元素等。

例如不同节日可以定制不同内容,端午节可定制划龙舟、抛粽子等场景;春节可定制放烟花爆竹等。而元素外观,例如画卷中人物的样貌身高,物品外形UI,也可根据个人审美需求进行更改替换。

究竟是什么技术原理?

大屏互动主要应用了投影融合实时换脸多人智能互动等技术。


|投影融合技术|

投影融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠,并通过融合技术显示出一个没有缝隙更加明亮,超大,高分辨率的整幅画面,画面的效果就象是一台投影机投射的画面。

当二台或多台投影机组合投射一幅画面时,会有一部分影象重叠,边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低,使整幅画面的亮度一致。

现在市场上也有很多拼接方式,如LED拼接墙,电视拼接墙,投影箱体的拼接墙等,但是相对于不同应用场所,LED拼接墙以及投影箱体拼接墙始终是由一个一个的画面拼图而成,使得画面的完整性受到一定的影响。

边缘融合技术是近年来兴起的一个新的无缝拼接技术,更好改善了拼接图像的视觉效果。


|实时换脸技术|

人脸互换一般可以用于视频合成、提供隐私服务、肖像更换或者其他有创新性的应用。

最早之前,实现人脸互换是通过分别分析两者人脸的相似信息来实现换脸,也就是通过特征点匹配来提取一张脸中例如眉毛、眼睛等特征信息然后匹配到另一张人脸上。这种实现无需进行训练,不需要数据集,但实现效果较差,无法自己修改人脸中的表情。

最近发展的深度学习技术中,通过深度神经网络提取输入图像的深层信息,从而读取出其中隐含的深层特征来实现一些新奇的任务,比如风格迁移(style transfer)就是通过读取训练好的模型提取图像中的深层信息来实现风格互换。

也有使用神经网络进行人脸互换(face-swap),其中使用VGG网络来进行特征提取并实现人脸互换。

|多人互动技术|

玩家扫描二维码进入交互界面后,点击相应按钮,将会以网络的方式触发指令。

此技术不依赖于操作系统和硬件环境,一个操作系统下开发的应用,放到另一个操作系统下依然可以运行,实现网络通信。跨平台通信技术,使此系统有高度的安装与操作自由。

3

大屏互动适用哪些场景?

|博物馆|

大屏互动运用在博物馆中,可以提升游客的游览兴致,让游客能够在玩乐中体会博物馆所传达的思想与主旨,同时也使博物馆吸引更多游客参观。

|科技馆&展厅|

将大屏互动放置到科技馆、展厅中,能够更加突出展现「科技」主题。

|展览会|

用大屏互动装置在展会展示产品,可以生动趣味得向目标受众传播企业形象和展示公司产品。


|公司活动|

在公司年会或活动加入大屏互动游戏,可以增加活动趣味性,凝聚员工注意力,给活动带来不一样的体验。

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