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3D-Modell Passgenaue Atemschutzmasken herstellen

Redakteur: Juliana Pfeiffer

Masken werden in der Corona-Pandemie zum Alltagsgegenstand. In immer mehr Staaten ist das Tragen im öffentlichen Raum zur Pflicht geworden. Doch nicht immer passt die Maske auch genau. Ein statisches 3D-Modell soll das nun ändern.

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Flame ist ein statistisches 3D-Kopfmodell, das mit Hilfe des maschinellen Lernens aus über 30.000 3D-Kopfscans erstellt wurde.
Flame ist ein statistisches 3D-Kopfmodell, das mit Hilfe des maschinellen Lernens aus über 30.000 3D-Kopfscans erstellt wurde.
(Bild: MPI für Intelligente Systeme)

Forscher des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Tübingen haben ein statistisches dreidimensionales 3D-Modell des menschlichen Kopfes entwickelt, mit dem sich alle Arten von Gesichtsschutz entwerfen, testen und anpassen lassen. Das Modell mit dem Namen Flame ermöglicht es Designern, sehr realistische 3D-Köpfe zu entwerfen, die zu jeder möglichen Gesichtsform passen können.

Die am Computer modellierten Köpfe können lächeln, die Stirn runzeln und schreien – genau wie Menschen besitzt die Computeranimation verschiedene Gesichtsausdrücke.

30.000 detailierte 3D-Scans von echten Köpfen

Bei der Entwicklung von Flame nutzten Michael J. Black, Direktor am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Direktor der Abteilung für Perzeptive Systeme und Leiter des Projektteams, und sein Team maschinelles Lernen, um aus über 30.000 detaillierten 3D-Scans von echten Köpfen und Gesichtern ein Modell zu erstellen. „Flame kann die Form eines jeden Gesichts darstellen, weil es so viele verschiedene Gesichts- und Kopfformen gesehen hat. Das macht es zu einem idealen Werkzeug für den Entwurf von Schutzausrüstung für das Gesicht", sagt Timo Bolkart, ein Forscher am MPI-IS und Mitglieder des Flame-Projektteams.

„Masken müssen gut passen, um schützen zu können, aber nicht jeder hat die gleiche Gesichtsform", sagt Black. „Unternehmen verkaufen unterschiedlich große Schuhe und Kleidung, warum also gibt es Masken nur in einer Größe?“ Die Forscher stellen ein interaktives Werkzeug zur Verfügung, mit dem Designer die ganze Bandbreite von natürlichen 3D-Gesichtsformen und -ausdrücken erforschen können. Zudem stellen die Wissenschaftler Flame für Forschungseinrichtungen und Unternehmen kostenlos zur Verfügung.

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