Qual è il miglior scanner facciale 3D nel 2024?

Molte tecnologie di scansione del viso sono ormai così radicate nella nostra vita quotidiana che non le notiamo nemmeno. Hai bisogno di un impianto dentale? La tua clinica potrebbe scansionarti la bocca. Hai un nuovo iPhone? Sarà dotato di autenticazione facciale. Hai visto animazioni televisive o cinematografiche dall'aspetto realistico di recente? È del tutto possibile che stessi ammirando un modello CGI realizzato con la scansione 3D del viso.

Se desideri saperne di più su come questa tecnologia può essere utilizzata per qualcosa di più di un semplice passatempo, continua a leggere. Analizzeremo come funziona, quando dovresti considerare di passare a uno scanner facciale 3D professionale e in quali settori già viene utilizzata.

Con tutti gli smartphone moderni dotati di fotocamere ad alta risoluzione e compatibilità con le app, le tecnologie di scansione e riconoscimento facciale sono passate dalla nicchia al mainstream.

Come con gli scanner professionali, il livello di dettaglio del modello 3D che puoi ottenere con uno smartphone dipende dal processo, dall'hardware e dal software che utilizzi. Se hai acquistato un iPad Pro del 2020 o hai un iPhone 12 Pro o successivo, sul tuo dispositivo saranno installate due fotocamere: una fotocamera TrueDepth per FaceID e una con rilevamento e portata della luce detta anche LiDAR.

Mentre la prima proietta migliaia di punti a infrarossi sul viso inquadrato per analizzare e creare una mappa di profondità dei suoi tratti anatomici, il LiDAR ha uno scopo più ampio. Questa tecnologia funziona misurando il tempo impiegato da un laser a impulsi per rimbalzare sulla superficie di un obiettivo. Grazie alla LIDAR e ad app come Scaniverse o Polycam puoi digitalizzare in alta risoluzione qualsiasi cosa, da un oggetto domestico a un volto umano, anche se con una cattura della geometria limitata.

L'hardware Android differisce a seconda del modello; molte delle stesse app funzionano su questi telefoni, ma la risoluzione della fotocamera influirà sulla nitidezza e sui dettagli della mesh. Se sei disposto a giocare con altri dispositivi, anche le fotocamere Xbox Kinect possono essere riutilizzate come scanner. Catturano i tratti anatomici meglio degli smartphone, ma con meno accuratezza e precisione rispetto ai dispositivi professionali.

È possibile ottimizzare le scansioni dello smartphone con alcune accortezze. Innanzitutto, devi assicurarti che ovunque tu stia scansionando ci sia un'illuminazione uniforme, in modo che le ombre non rovinino i tuoi risultati. Una volta pronto, cammina intorno alla persona che stai digitalizzando, scansionandola da un orecchio all'altro. Dovresti anche assicurarti che il soggetto sia seduto e di fronte a uno sfondo di monocromatico, in modo che i sensori di profondità della fotocamera possano distinguere più facilmente il viso dallo sfondo.

Naturalmente, tuttavia, ci sono dei limiti a ciò che si può ottenere con le fotocamere degli smartphone. Consentono la creazione di repliche facciali 3D a colori, ma non dispongono di dati geometrici sufficienti per divertirsi sul serio.

Artec Eva

Al giorno d'oggi, molti scanner 3D professionali sono costruiti per affrontare determinati casi d'uso, ma se stai cercando una scansione del viso versatile potrebbe interessarti Artec Eva. Con un peso di 900 grammi, questo scanner a luce strutturata è più pesante di uno smartphone ma comunque più leggero di molti concorrenti e abbastanza maneggevole per un'acquisizione dei tratti somatici rapida e senza sforzo.

Eva scansiona i volti in soli 5-10 secondi, ma il campo dove vince a mani basse sulla fotogrammetria è la risoluzione. Capace di catturare dettagli del viso fino a 0,2 mm, il dispositivo produce modelli strutturati che riflettono da vicino le anatomie delle persone. Se stai solo scansionando per creare elementi visivi potrebbe non valere la pena spendere molto, ma in settori come quello medico la qualità è essenziale.

La clinica di chirurgia estetica AVSAR, in Turchia, ne è un ottimo esempio. Grazie alla scansione 3D, il dottor Avşar realizza maschere di chirurgia plastica che dimostrano con precisione l'aspetto dei pazienti dopo l'operazione. In precedenza, la creazione di maschere era laboriosa e mancava di dettagli, lasciando la clinica vulnerabile ad accuse secondo cui gli interventi chirurgici non raggiungevano i risultati promessi. Ma, da quando Avşar ha adottato Eva, i suoi pazienti sono stati in grado di prendere decisioni più informate.

Artec Leo

Quando si tratta di combinare la precisione di Eva con la velocità e la libertà di scansione di un telefono, l'avanzato scanner a luce strutturata Artec Leo offre un'alternativa unica. L'unico scanner wireless alimentato da intelligenza artificiale sul mercato, Leo cattura i tratti somatici con maggiore precisione rispetto ai dispositivi base, mantenendone le funzionalità point-and-shoot.

Grazie al suo display integrato, il dispositivo è più facile da utilizzare rispetto ad altri scanner 3D professionali, che costringono gli utenti a collegarsi ad un computer con cavi. Con una velocità di scansione di 35 milioni di pts/s, è anche più veloce di qualsiasi suo rivale palmare, consentendogli di digitalizzare i volti in una manciata di secondi.

Questa velocità non esclude l'acquisizione di dettagli precisi. Grazie alla sua modalità HD, Leo può catturare i tratti del viso più minuti con una risoluzione di soli 0,2 mm e fornire scansioni incredibilmente realistiche. L'attivazione di questa modalità consente anche la ricostruzione dei peli facciali: gli smartphone tendono a faticare di più sotto questo aspetto, con il risultato di modelli di viso con barbe dall'aspetto più "schiumoso".

Artec Space Spider

Quando si lavora con tolleranze minime in aree come la pianificazione medica, la produzione di impianti dentali e la digitalizzazione archeologica, la precisione di 0,05 mm e la risoluzione di 0,1 mm dello scanner a luce blu Artec Space Spider sono la soluzione ideale.

La digitalizzazione di volti umani potrebbe richiedere un po' più di tempo rispetto a Eva o Leo, ma cosa sono 40 secondi quando si ottengono modelli 3D così realistici da poter vedere ogni singola ruga sui volti delle persone? La prova della sua efficacia è sotto gli occhi di tutti: insieme a Eva, degli esperti di effetti visivi hanno utilizzato il dispositivo per creare un personaggio in CGI spaventosamente realistico per la serie TV Sleepy Hollow.

Nel campo della ricerca sul patrimonio culturale, Space Spider ha anche ricostruito con incredibile precisione il volto di un uomo vissuto 10.000 anni fa. Anche se i suoi resti sono stati trovati oltre 100 anni fa, solo l'avvento di tecnologie come Space Spider hanno permesso di ricreare fedelmente questo uomo del Mesolitico e di esporlo nei musei di tutta Europa.

Artec Studio

Progettato per rendere la scansione 3D Artec ad alta risoluzione facile e veloce, Artec Studio è il compagno ideale per l'acquisizione e l'elaborazione dei dati di scansione di livello professionale. Se sei nuovo alla scansione del volto, la funzione di pilota automatico del software è l'ideale per automatizzare molti passaggi di modifica tradizionalmente manuali e alla fine può portarti dalla scansione alla mesh in appena 1-2 minuti.

Con Artec Studio, puoi anche combinare scansioni da diversi dispositivi. In pratica, questo ti consente di catturare rapidamente il volto di qualcuno con Eva o Leo, quindi unire quei dati con una scansione Space Spider a risoluzione più elevata in un solo clic, per ottenere risultati più realistici.

Quando si tratta di scansionare oggetti che si muovono, come i volti umani, Artec Studio ha un altro asso nella manica. Gli algoritmi del software compensano i piccoli movimenti, difficili da evitare durante la scansione delle persone, in particolare dei bambini.

In altri campi, il programma sfrutta l'intelligenza artificiale per catturare dettagli fini, come le imperfezioni del viso, mentre la sua modalità HD (disponibile con Leo ed Eva) semplifica la digitalizzazione dei capelli, notoriamente difficili da scansionare. Se hai bisogno di creare modelli di volti 3D dai colori particolarmente vivaci, Artec Studio consente persino di combinare le scansioni con la fotogrammetria, per realizzare texture vivide.

Prima di esaminare le applicazioni, diamo un'occhiata alle tecniche di scansione del viso e a come ottenere i migliori risultati possibili.

Riconoscimento facciale

Potrebbe non essere la prima applicazione di scansione del viso che viene in mente, ma il riconoscimento facciale è di gran lunga la più diffusa. Dal 2011, gli sviluppatori di smartphone implementano sempre più spesso il riconoscimento facciale come funzionalità di sicurezza. Tipicamente basata sull'intelligenza artificiale, la tecnologia funziona confrontando i tratti somatici del volto con un database di scansione virtuale.

Oltre a verificare gli account, la tecnologia viene utilizzata come strumento per identificare potenziali clienti di social media e società di marketing. Negli Stati Uniti il riconoscimento facciale sta trovando sempre più applicazioni nella sicurezza aeroportuale, aiutando le forze dell'ordine a individuare passeggeri potenzialmente problematici e garantendo al contempo agli altri viaggiatori di poter continuare il loro viaggio.

Acquisti digitali

Nel settore della vendita al dettaglio, la scansione del viso e del corpo umano sta aiutando a superare uno dei maggiori svantaggi dello shopping online: non essere in grado di provare gli articoli desiderati. App come Wearfits combinano la scansione 3D con la realtà aumentata in modo che i clienti possano vedere come appaiono le cose quando vengono indossate. Molti ottici hanno ora integrato tecnologie simili nei loro siti web anche per provare gli occhiali.

Sebbene non sia ancora diventato mainstream e molte piattaforme software dispongono solo di un tracciamento basico, che si perde facilmente, la virtualizzazione dei negozi continua a fare passi avanti. Alcuni rivenditori offrono già suggerimenti di montature per occhiali basati sull'analisi delle forme del viso e senza dubbio i progressi nell'intelligenza artificiale vedranno altri adottare la tecnologia per aumentare le proprie vendite online.

CGI

La scansione 3D continua anche a prosperare come mezzo per creare computer grafica incredibilmente realistica per videogiochi, programmi TV, film e altro ancora. Invece di progettare da zero determinati personaggi, oggetti di scena o ambienti, crearli dalle scansioni è molto più veloce e consente ai creativi di offrire al pubblico esperienze più coinvolgenti.

In uno di questi casi, lo specialista californiano di effetti visivi FXTC ha implementato la scansione 3D di Space Spider per creare effetti visivi digitali incredibilmente realistici per la serie The Walking Dead. Le risultanti scansioni a colori e ad alta risoluzione degli oggetti di scena e dei volti degli attori sono state utilizzate per dare vita al set dello show e, in un episodio, per dar vita a una raccapricciante scena di amputazione.

Altre applicazioni CGI di alto profilo includono la scansione facciale del vero e unico Terminator, Arnold Schwarzenegger, per il film Terminator Genisys. TNG Visual Effects con il suo scanner Eva ha anche lavorato su effetti speciali per molti altri franchise, che vanno da Twilight a Superman.

Medicina e odontoiatria

In ambito clinico, la scansione 3D è un potente strumento senza contatto per personalizzare con precisione i dispositivi medici e gli impianti dentali in base alle anatomie dei pazienti. Le vittime di ustioni, ad esempio, possono essere dotate di maschere protettive senza dover eseguire scomodi calchi in gesso.

La scansione 3D professionale è fiorente anche nella chirurgia craniofacciale. Un'innovatrice, la dottoressa Sheryl Lewin, sta utilizzando l'ultrapreciso Space Spider per creare protesi auricolari personalizzate per pazienti affetti da microtia. Grazie alla velocità e alla risoluzione del dispositivo, ora la dottoressa è in grado di realizzare innesti che si adattano perfettamente alle orecchie sane dei pazienti e applicarli in un modo che causa meno disagio.

Allo stesso modo, la scansione del viso di precisione continua a rivelarsi popolare tra i dentisti. Nel Center for Implant Dentistry, l'allineamento degli impianti dentali con la scansione 3D è diventato parte della loro routine quotidiana. Il passaggio dalla fotografia e dalla scansione intraorale alla cattura di Space Spider ha permesso allo studio di offrire ai pazienti anteprime del loro sorriso a un ritmo e una precisione maggiori.

Archeologia

Non solo per scansionare i volti dei vivi, gli archeologi e gli analisti forensi stanno implementando dispositivi professionali per digitalizzare i morti. Per i ricercatori del Face Lab con sede nel Regno Unito, Space Spider consente loro di dare vita a figure storiche per un nuovo pubblico.

In un caso, le scansioni a colori e ad alta precisione del dispositivo hanno riportato in vita il volto di Robert the Bruce: i modelli del re scozzese possono ora essere trovati nei musei di tutta Europa. Allo stesso modo, negli Stati Uniti, i ricercatori sono riusciti grazie alla scansione 3D ad approssimare l'aspetto del "guerriero grifone," dopo che la sua tomba dell'età del bronzo è stata trovata 3.500 anni dopo la sua morte.

Indagini forensi

Quando si tratta di medicina legale, la scansione del volto può essere utilizzata anche per aiutare gli investigatori della polizia a scoprire indizi sulle scene del crimine. La digitalizzazione dei corpi delle vittime e di altre prove forensi con precisione submillimetrica consente di tornare indietro nel tempo, analizzarle molto tempo dopo la loro rimozione e usarle come prove in tribunale.

In effetti, gli scanner professionali possono catturare gli spazi tra i denti con tale precisione che i ricercatori stanno sperimentando il loro utilizzo per l'analisi dei segni dei morsi. Poiché i segni dei morsi non vengono accettati come prova in molti tribunali, la tecnologia ha il potenziale per scuotere il campo forense e dare giustizia a molte vittime.