3D打印技术再现名家画作

科技工作者之家 2018-12-03

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伊莎贝拉·斯图尔特·加德纳博物馆(Isabella Stewart Gardner Museum)内悬挂的空画框提醒着人们,全球最大的一起艺术品盗窃案还未破案。虽然丢失或者损坏的原作可能永远无法复原,但美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究小组设计的画作复制系统(RePaint)或许能够弥补部分遗憾。

RePaint系统采用了3D打印技术和深度学习相结合的设计思路,它旨在为人们再现喜爱的画作。RePaint系统的复制作品不会受光线和位置等因素的影响,可以为家庭重做艺术品,保护博物馆里的原件,甚至是帮助印刷公司制作各种名作的印刷品或明信片,提供几乎完美的解决方案。研究人员钱吉尔·金(Changil Kim)介绍说:“如果你只是单纯按照画在画廊里的样子去复制它的色彩,复制品在你家里时看上去可能会有所不同。RePaint系统则不会受光照条件影响,因为它具有更强的色彩再现能力。”关于RePaint系统的详细信息,金等将在12月举行的国际图形图像协会亚洲会议上发文披露(ACM SIGGRAPH Asia)。

为了测试RePaint系统的性能,研究人员对一系列油画作品进行了复制。他们发现,与最先进的物理模型相比,RePaint系统的色调准确性要高出4倍多。目前,受制作时间和成本限制,复制品仅为名片大小。未来,研究人员希望有更先进的商用3D打印机能提高画作复制品的制作效率。

2D打印机也常用于复制画作,但它们只有固定的四色墨水。为提高颜色精度,研究人员使用了被称为“彩色轮廓”的特殊技术,它通过3D打印机和10种透明墨水进行薄层堆叠。接着,研究人员将“彩色轮廓”技术与已有几十年历史的半色调技术相结合,最终实现了颜色细微差别的捕捉。随着用色范围的扩大,确定墨水种类的问题依然存在。该团队没有使用费力的物理方法,而是训练了一个深度学习模型来预测不同油墨的最佳组合。

尽管RePaint系统已经取得了巨大进展,但研究人员认为,他们距离制作出“星月夜”这样繁复的作品还比较遥远。例如,由于墨水库有限,研究人员无法完全复制钴蓝等特定颜色。考虑到表面纹理和反射等因素,还需使RePaint系统提高对光泽的处理效果。工程师麦克·福熙(Mike Foshey)说:“随着艺术品价值的迅速增长,越来越多的艺术品被锁在远离公众的仓库中,我们希望扭转这个局面,用廉价、精确的复制品满足人们的美学需求。”

科界原创 

编译:德克斯特 

审稿:阿淼  

责编: 唐林芳

原文链接:

https://scienceblog.com/504562/reproducing-paintings-that-make-an-impression/

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