¿Cuál es el mejor escáner facial 3D de 2024?
Con la proliferación de teléfonos inteligentes modernos equipados con cámaras, ahora es más fácil que nunca escanear en 3D la cara de alguien, crear un avatar virtual o imprimir en 3D artículos novedosos. Pero el escaneo facial no es sólo para divertirse. Te actualizas a un dispositivo de nivel profesional y, de repente, podrás crear modelos faciales ultraprecisos con aplicaciones del mundo real.
Muchas tecnologías de escaneo facial están ahora tan arraigadas en nuestra vida diaria que ni siquiera las notamos. ¿Necesitas un implante dental? Es muy posible que en la clínica te escaneen la boca. ¿Tienes un nuevo iPhone? Contarás con autenticación facial. ¿Has visto animaciones de televisión o películas de aspecto realista recientemente? Es muy posible que te hayas maravillado con el CGI hecho con escaneo facial en 3D.
Si deseas obtener más información sobre cómo se puede utilizar esta tecnología para algo más que divertirse, sigue leyendo. Explicaremos cómo funciona, cuándo deberías considerar la actualización a un escáner facial 3D profesional y dónde ya se usa en la industria.
Escaneo facial: no es sólo una novedad
A primera vista, escanear a alguien en 3D puede parecer un poco divertido. Saca tu smartphone, descarga una aplicación, haz fotos de la cara de un amigo y aplica divertidos efectos al modelo 3D resultante. Incluso puedes ir tan lejos como exportar esto para impresión 3D, para luego poder convertirlo en una figura. Pero si profundizas más, descubrirás que la tecnología se puede utilizar para lograr mucho más.
El escaneo facial en 3D sigue ocupando casos de uso en el mundo real. No siempre es bien publicitado, pero muchos de nosotros ya usamos esa tecnología todos los días. Si has comprado algún iPhone desde 2017, tendrá FaceID, una función construida en torno a los algoritmos de escaneo de Artec 3D que compara tu rostro con una base de datos de escaneo, antes de conceder o denegar el acceso al dispositivo.
Punto clave
Los teléfonos inteligentes son excelentes para jugar, pero para cualquier otra cosa, necesitarás un escáner 3D profesional.
No sólo presente en los teléfonos inteligentes, el escaneo facial en 3D también está avanzando en otras industrias. En CGI, por ejemplo, los estudios han comenzado a usar la tecnología para digitalizar actores y convertirlos en personajes de películas o videojuegos. Debido a su gran precisión, los dispositivos de gama alta también se pueden utilizar en el cuidado de la salud, para la personalización de órtesis faciales o corporales.
Incluso la Casa Blanca ha adoptado la tecnología, utilizando un escaneo 3D fotorrealista del presidente Barack Obama para crear el primer retrato presidencial en 3D de un líder estadounidense.
Por supuesto, no todos los escáneres faciales 3D están construidos de la misma manera, y algunas aplicaciones estarán fuera del alcance de aquellos que sólo juegan con la tecnología. Por lo tanto, comencemos por echar un vistazo a lo que puedes lograr con los dispositivos de consumo, antes de pasar a los escáneres más serios.
Smartphones como escáneres 3D
Con todos los teléfonos inteligentes modernos, ahora con cámaras de alta resolución y compatibilidad con aplicaciones, las tecnologías de escaneo y reconocimiento facial han pasado de ser un nicho al público principal.
Al igual que con los escáneres profesionales, el nivel de detalle del modelo 3D que puedes lograr con un teléfono inteligente depende del proceso, hardware y software que utilices. Si has comprado un iPad Pro a partir del 2020, o tienes un iPhone 12 Pro o posterior, tu dispositivo tendrá dos cámaras instaladas: una cámara TrueDepth para FaceID, y una de detección y alcance de luz o LiDAR.
Mientras que el primero proyecta miles de puntos infrarrojos en la cara de alguien para analizar y crear un mapa de profundidad de sus características, el LiDAR es de propósito más general. La tecnología funciona midiendo el tiempo que tarda un láser pulsado en rebotar en la superficie de un objeto. Con el LIDAR y aplicaciones como Scaniverse o Polycam, puedes digitalizar cualquier cosa, desde un artículo doméstico hasta el rostro humano, en alta resolución, aunque con una captura de geometría limitada.
El hardware de Android difiere según el modelo. Muchas de las mismas aplicaciones funcionan en estos teléfonos, pero la resolución de la cámara afectará la nitidez y el detalle de la malla. Si estás dispuesto a jugar con otros dispositivos, las cámaras Xbox Kinect también se pueden reutilizar como escáneres. Capturan las similitudes mejor que los teléfonos inteligentes, pero con menos exactitud y precisión que los dispositivos profesionales.
Punto clave
Si bien los escaneos de teléfonos inteligentes capturan colores vibrantes, carecen de detalles finos. Eliminas la textura y, en lugar de ver una cara, te quedarás con un maniquí sin rasgos distintivos.
Es posible optimizar los escaneos de teléfonos inteligentes haciendo algunas cosas. En primer lugar, debes asegurarte de que el lugar donde vayas a escanear esté iluminado uniformemente, para que las sombras no arruinen los resultados. Una vez que esté configurado, es mejor caminar alrededor de la persona que se está digitalizando, escaneándola de oreja a oreja. También debes asegurarte de que se sienten o se paren frente a algo monocromático, para que los sensores de profundidad de tu cámara puedan diferenciar más fácilmente entre la cara y el fondo.
Naturalmente, sin embargo, existen limitaciones respecto a lo que puedes lograr con las cámaras de los teléfonos inteligentes. Permiten la creación de réplicas faciales en 3D de colores vibrantes, pero no cuentan con suficientes datos geométricos sino para nada más que divertirse.
¿Cómo encaja la fotogrametría?
Si tu teléfono inteligente no cuenta con LiDAR, aún puedes digitalizar el rostro humano, aunque con fotogrametría en lugar de escaneo 3D. Con cualquier cámara, es posible tomar varias fotos superpuestas de una persona u objeto desde diferentes ángulos, antes de generar una malla 3D texturizada a través de un software especializado. Sin embargo, el hardware también está destinado a influir en los resultados.
Si bien la fotogrametría de los teléfonos inteligentes puede producir mallas aceptables, vale la pena cambiar a una cámara sin espejo o una DSLR con lentes intercambiables si necesitas algo más. Las cámaras avanzadas no sólo funcionan mejor en condiciones de iluminación difíciles, sino que ofrecen más opciones de enfoque.
Basta con echar un vistazo a la calidad de los modelos de fotogrametría en CGI, una industria en la que es poco probable encontrar capturas con teléfonos inteligentes, para ver la diferencia.
Dicho esto, independientemente de cómo uses la tecnología, capturar docenas de fotos te llevará unos minutos, lo que lo hará más lento que el escaneo 3D. Si lo despliegas a través de una cabina de captura, también será mucho más voluminoso, por lo que cuando se trata de fotogrametría versus escaneo 3D en CGI, este último gana claramente en velocidad y comodidad.
Los mejores escáneres 3D profesionales
Artec Eva
En la actualidad, muchos escáneres 3D profesionales están diseñados para abordar ciertos casos de uso, pero si estás buscando un escáner facial todoterreno, no puedes equivocarte con el Artec Eva. Con un peso de 900 gramos, el escáner de luz estructurada es más pesado que un teléfono inteligente, pero aún más liviano que muchos competidores y lo suficientemente maniobrable como para capturar características de manera rápida y sin esfuerzo.
Eva escanea rostros en tan solo 5-10 segundos, pero donde realmente supera a la fotogrametría es en la resolución. Capaz de capturar detalles faciales finos de tan sólo 0,2 mm, el dispositivo produce modelos texturizados que reflejan fielmente las anatomías de las personas. Si sólo estás escaneando para crear elementos de exhibición, es posible que no valga la pena invertir en esto, pero en áreas como la medicina, es esencial.
La Clínica de Cirugía Estética AVSAR de Turquía es un buen ejemplo de ello. Allí, el Dr. Avşar fabrica máscaras de cirugía plástica con escaneo 3D que demuestran con precisión cómo se verán los pacientes después de los procedimientos. Anteriormente, la elaboración de mascarillas era laboriosa y carecían de detalles, lo que dejaba a la clínica vulnerable a las afirmaciones de que las cirugías no lograban los resultados anunciados. Pero, desde que Avşar adoptó al Eva, sus pacientes han podido tomar decisiones mejor informadas.
Artec Leo
Cuando se trata de combinar la precisión del Eva con la velocidad y la libertad del escaneo de un teléfono, la luz estructurada más avanzada del Artec Leo ofrece una alternativa única. El Leo, como único escáner inalámbrico impulsado por IA en el mercado, captura semejanzas con mayor precisión que los dispositivos de consumo usual, al tiempo que mantiene la misma funcionalidad de apuntar y disparar.
Punto clave
Los Artec Leo y Eva capturan escaneos faciales de mucha más resolución que los teléfonos inteligentes, lo que significa que pueden usarse en aplicaciones médicas serias.
Junto con su pantalla integrada, esto hace que el dispositivo sea más fácil de adoptar que otros escáneres 3D profesionales, que atan a los usuarios a una computadora con cables. Con una velocidad de escaneo de 35 millones de puntos/s, también es más rápido que cualquiera de sus rivales portátiles, lo que le permite digitalizar rostros en un puñado de segundos.
Este ritmo rápido tampoco se logra a expensas de la captura de detalles finos. Con el modo HD activado, el Leo puede capturar los rasgos faciales más pequeños con una resolución de solo 0,2 mm y ofrecer escaneos increíblemente realistas. La activación de este modo también permite la reconstrucción del vello facial: los teléfonos inteligentes tienden a tener más dificultades aquí, lo que da como resultado modelos de rostros con barbas de aspecto más espumoso.
Artec Space Spider
Cuando se trabaja con tolerancias ultrafinas en áreas como la planificación médica, la producción de implantes dentales y la digitalización arqueológica, la precisión de 0,05 mm y la resolución de 0,1 mm de luz azul del Artec Space Spider es la solución ideal.
Punto clave
El Space Spider captura detalles faciales finos como la profundidad del contorno de los ojos, la forma de la nariz y las imperfecciones de la piel con una precisión increíble.
La digitalización de rostros humanos puede llevar un poco más de tiempo que con los Eva o Leo, pero, ¿qué son 40 segundos cuando obtienes modelos 3D tan realistas que puedes ver los golpes y arrugas más pequeños en los rostros de las personas? La prueba ya está ahí: junto con el Eva, los expertos en efectos visuales han utilizado el dispositivo para crear un personaje CGI espeluznantemente realista para la serie de televisión Sleepy Hollow.
En el campo de la investigación patrimonial, el Space Spider también ha reconstruido el rostro de un hombre de 10.000 años de antigüedad, haciéndolo con una precisión increíble. Si bien sus restos fueron encontrados hace más de 100 años, sólo el advenimiento de tecnologías como la del Space Spider han permitido que el hombre de las cavernas del Mesolítico sea fielmente recreado y exhibido en museos de toda Europa.
Artec Studio
Diseñado para hacer que el escaneo 3D de alta resolución de Artec sea rápido y fácil, Artec Studio es el compañero ideal para la captura y procesamiento de los datos de escaneo de nivel profesional. Si eres nuevo en el escaneo facial, el piloto automático del software es ideal para automatizar muchos pasos de edición tradicionalmente manuales y, en última instancia, puedes pasar del escaneo a la malla en tan solo 1-2 minutos.
Con Artec Studio, también puedes combinar escaneos desde diferentes dispositivos. En la práctica, esto te permite capturar rápidamente la cara de alguien con el Eva o el Leo, y luego fusionar esos datos con un escaneo del Space Spider de mayor resolución con un solo clic, para lograr resultados más realistas.
Cuando se trata de escanear objetos que se mueven, como las caras, Artec Studio también tiene un as bajo la manga. Los algoritmos del software compensan los pequeños movimientos que son difíciles de evitar cuando se escanea a las personas, especialmente los niños inquietos que son difíciles de mantener en una posición fija.
Por otra parte, el programa aprovecha la IA para capturar detalles finos como imperfecciones, mientras que su modo HD (disponible en los Leo y Eva) facilita la digitalización del cabello, notoriamente difícil de escanear. Si necesitas crear modelos faciales en 3D con colores especialmente vibrantes, Artec Studio incluso permite que los escaneos se combinen con la fotogrametría, para obtener texturas que realmente resalten.
Antes de entrar en aplicaciones, echemos un vistazo a la técnica de escaneo facial y cómo obtener los mejores resultados posibles.
Cómo escanear una cara en 3D
Tu flujo de trabajo variará según la tecnología utilizada. El escaneo LiDAR de teléfonos inteligentes suele ser tan simple como descargar una aplicación y seguir instrucciones. Aunque produce mallas de menor calidad, el proceso en sí es similar al del escaneo 3D profesional: posicionar a alguien antes de caminar a su alrededor, digitalizando su rostro a medida que avanzas.
Este flujo de trabajo principal implica que hay ciertos pasos que puedes seguir para mejorar los resultados en todos los ámbitos. Antes de comenzar, asegúrate de que quien se está digitalizando esté sentado a la misma distancia de la fuente de luz más cercana, para evitar las sombras; y vale la pena dejar alrededor de 1,5 metros de espacio.
Para limitar el cambio de expresiones faciales, haz que se concentren en un punto justo por encima de su línea de visión y no olvides recordarles que no hablen ni se rían. Si tu persona voluntaria usa anteojos, es mejor quitárselos, ya que reflejarán la luz del escáner. Siempre puedes digitalizar cualquier accesorio facial por separado y añadirlo más tarde.
Apenas comiences, es mejor escanear rápidamente para limitar el cambio de expresión, yendo de oreja a oreja, inclinando según sea necesario, mientras digitalizas cada área por vez. Con los dispositivos de gama alta, puedes pasar a capturar escaneos corporales detallados en segundos, o pasar directamente a la edición –Artec Studio cuenta con una serie de herramientas de edición que te permiten alinear múltiples escaneos para tener en cuenta los ligeros desplazamientos.
En caso de duda, recuerda decirle a la persona que está siendo escaneada:
- Enfocar un punto justo por encima de su línea de visión
- Adoptar una postura estable y cómoda (para minimizar el movimiento)
- No reírse y tratar de no mover la cara: ¡los escaneos rápidos ayudan aquí!
- Quitarse atuendos y accesorios como las gafas. Siempre se pueden agregar más tarde.
- Relajarse mientras escaneas de oreja a oreja, luego alrededor de la cabeza en un movimiento de arco
Recuerda: ¡sólo escanea cada parte de la cara una vez, ya que los músculos faciales son muy vulnerables al movimiento!
Ya sea que use imágenes de teléfono o de cámaras de alta gama, muchos de estos consejos también se pueden aplicar en fotogrametría, donde es probable que la iluminación y el fondo también afecten la calidad. Dicho esto, no sólo tendrás que abordar estos problemas, sino también lidiar con la calibración de la lente, el desenfoque y la superposición de imágenes, problemas que se pueden evitar con el escaneo 3D profesional.
Punto clave
Cuanto más rápido digitalices la cara de alguien, menos problemas tendrás. La velocidad y la técnica son esenciales; aquí es donde sobresalen los escáneres de Artec 3D.
Aplicaciones
Reconocimiento facial
Puede que no sea la primera aplicación de escaneo facial que te venga a la mente, pero el reconocimiento facial es, con mucho, la más frecuente. Desde 2011, los desarrolladores de teléfonos inteligentes han implementado constantemente el reconocimiento facial como una característica de seguridad. Por lo general, impulsada por IA, la tecnología funciona verificando las características de la cara de alguien con una base de datos de escaneo virtual.
Además de verificar las cuentas, esta tecnología se utiliza como herramienta para identificar clientes potenciales por parte de las empresas de marketing y redes sociales. En Estados Unidos, el reconocimiento facial también está encontrando cada vez más aplicaciones de seguridad en los aeropuertos, lo que ayuda a las fuerzas del orden a localizar a los pasajeros problemáticos y a garantizar que los viajeros habituales puedan continuar con su viaje.
Compras digitales
En el sector minorista, el escaneo facial y corporal humano está ayudando a superar uno de los mayores inconvenientes de las compras en línea: no poder probarse cosas. Aplicaciones como Wearfits combinan el escaneo 3D con la realidad aumentada para que los clientes puedan ver cómo se ven las cosas cuando se usan. Muchas ópticas han integrado tecnologías similares en sus sitios web para probarse también gafas.
Aunque no se ha convertido en la corriente principal y muchas plataformas de software cuentan con un seguimiento básico que es fácil de perder, la virtualización minorista continúa dando pasos hacia adelante. Algunos minoristas ya ofrecen sugerencias de monturas de gafas basadas en el análisis de los rasgos faciales y, sin duda, los avances en IA harán que otros adopten la tecnología para impulsar las ventas en línea.
Punto clave
No muchos se dan cuenta, pero el escaneo 3D es fundamental para las características de los teléfonos inteligentes cotidianos y los sitios de compras en línea.
CGI
El escaneo 3D también continúa prosperando como un medio para crear CGI increíblemente realista para videojuegos, programas de televisión, películas y más. En lugar de diseñar ciertos personajes, accesorios o entornos desde cero, crearlos a partir de escaneos es mucho más rápido y permite a los creativos ofrecer al público experiencias más inmersivas.
En uno de esos casos, el especialista californiano en efectos visuales, FXTC, ha desplegado el escaneo 3D del Space Spider para crear un CGI increíblemente realista para The Walking Dead. Los escaneos resultantes a todo color y de alta resolución de los accesorios y los rostros de los actores se utilizaron para dar vida al set del programa y, en un episodio, hacer realidad la visión de los productores de una espantosa escena de amputación.
Otras aplicaciones de CGI de alto perfil incluyen el escaneo facial de Terminator de Arnold Schwarzenegger, que llegó a aparecer en Terminator Genisys. El usuario de Eva TNG Visual Effects también ha trabajado en efectos especiales para todo tipo de franquicias que van desde Crepúsculo hasta Superman.
Médico y dental
En entornos clínicos, el escaneo 3D es una poderosa herramienta sin contacto para adaptar con precisión los dispositivos médicos y los implantes dentales a las anatomías de los pacientes. A las víctimas de quemaduras, por ejemplo, se les pueden colocar máscaras protectoras sin tener que pasar por un doloroso yeso.
El escaneo 3D profesional también está prosperando en la cirugía craneofacial. Una innovadora, la Dra. Sheryl Lewin, está utilizando el Space Spider ultrapreciso para crear implantes de oreja de microtia personalizados. Gracias a la velocidad y resolución del dispositivo, ahora puede hacer que los injertos coincidan perfectamente con los oídos sanos de los pacientes e implantarlos de una manera que cause menos molestias.
Del mismo modo, el escaneo facial de precisión sigue siendo popular entre los dentistas. En el Centro para Implantes Dentales, alinear los implantes dentales con el escaneo 3D se ha convertido en parte de su rutina de cuidado diario. El cambio de la fotografía y el escaneo intraoral a la captura con el Space Spider ha permitido a la práctica el ofrecer a los pacientes vistas previas de la sonrisa a un ritmo y precisión más rápidos.
Arqueología
No sólo para escanear los rostros de los vivos, los arqueólogos y analistas forenses están desplegando dispositivos profesionales para digitalizar a los muertos. Para los investigadores de Face Lab, con sede en el Reino Unido, el Space Spider les permite dar vida a figuras históricas para nuevas audiencias.
En un caso, los escaneos a todo color y de alta precisión del dispositivo han descubierto el rostro de Robert the Bruce, y ahora se pueden encontrar modelos del rey escocés en museos de toda Europa. Del mismo modo, en Estados Unidos, los investigadores han podido aproximarse a la apariencia del 'Guerrero Griffin' de la Edad de Bronce con escaneo 3D, después de que su tumba fuera encontrada 3.500 años después de la autopsia.
Medicina forense
Cuando se trata de análisis forense, el escaneo facial también se puede utilizar para ayudar a los investigadores policiales a descubrir pistas en las escenas del crimen. La digitalización de los cuerpos de las víctimas y otras pruebas forenses con una precisión submilimétrica les permite volver atrás, analizarlas mucho después de que hayan sido eliminadas y utilizarlas para apoyar los enjuiciamientos.
De hecho, los escáneres profesionales pueden capturar los espacios entre los dientes con tal precisión que los investigadores están experimentando con su uso para el análisis de marcas de mordida. Dado que las marcas de mordeduras no son admisibles como prueba en muchos tribunales, esta tecnología tiene el potencial de sacudir este campo forense y dar un cierre a muchas víctimas.
Punto clave
Los escáneres 3D profesionales capturan los rasgos faciales con tal precisión que se utilizan en clínicas, medicina forense y arqueología.
¿Qué sigue para el escaneo facial?
El reconocimiento facial sigue estando a la vanguardia del escaneo facial en 3D y la tecnología sigue encontrando nuevas aplicaciones en esta área. Ya es utilizado por la TSA para identificar a los pasajeros en los EE. UU., está encontrando cada vez más su camino hacia la autenticación bancaria, y con 1.3 mil millones de dispositivos configurados a contar con reconocimiento facial para 2024, el mercado de consumo está creciendo exponencialmente.
Lejos de la captura telefónica, el escaneo facial de nivel profesional también está comenzando a abordar un mayor número de nichos médicos, forenses y relacionados con CGI. Más precisos que el escaneo de teléfonos inteligentes y la fotogrametría, los dispositivos de Artec satisfacen las necesidades de los usuarios avanzados, ya sea que trabajen en animación, arqueología o en una práctica clínica.
Entonces, ¿hacia dónde va la tecnología a partir de aquí? El escaneo 3D profesional representa un paso adelante con respecto a otras tecnologías de captura facial, que seguramente continuará encontrando nuevos casos de uso en cualquier lugar donde la velocidad y la precisión sean esenciales.
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