预知未来不是梦(组图)

http://www.sina.com.cn 2004年07月18日09:40 沈阳今报

电脑模拟技术可预知自己未来10年的模样。

电脑模拟技术能让你全方位感受虚拟世界。

　　喝了第一杯酒，他感觉自己年轻了10岁，喝了第二杯酒，他仿佛又回到了青年时代，第三杯酒下肚，他便返老还童，成了婴儿……他最终是爬着回家的。虽然这只是个有创意的广告，但在今天任何人都可能像广告中的主人公那样返老还童，而且不仅能看到自己儿时的样子，还能预知自己未来的模样。这就是近日由日本东京理科大学开发出的一种最新电脑模拟技术，通过它，你就可以看到自己10年后的模样，从而备感青春宝贵。

　　电脑模拟预知10年后模样

　　10年之前，你不认识我；10年之后，我们是朋友。10年，3650多个日日夜夜，一个人会有多大的变化？预知未来的样子，留住青春的美好时光，是每个人的梦想。但这个梦想，在现实生活中几乎不可能实现，即便电视剧里不同年龄的人物转换也只能通过变更演员或者给演员化装来实现。然而，随着科学技术的不断进步，观众的这一梦想将有望成真，只要通过电脑键盘就可以预知我们未来的模样，重现自己年轻时的形象。

　　据日本《朝日新闻》报道，日本东京理科大学教授沟口文雄最近开发出一种电脑模拟技术。运用这种技术，人们通过图像即可看到自己10年后的样子。研究人员利用提高运算能力的网络计算机，搜集了10岁到60岁之间的2500人的皮肤数据，并制成了人体老化标准模型。

　　这种模型可以呈现出人随着年龄增长而逐渐增多加深的皱纹，并展现皮肤发暗的程度。通过脸部肌肉模型还可以呈现出人脸部肌肉松弛的程度。人们只要输入现有肌肤数据，就可看到自己10年后衰老的样子。

　　相比之下，人们可能更愿意看到自己年轻时的模样，童年的可爱、青年的活力和中年的辉煌，这些时刻都可以通过这项技术一一再现。另据科研人员说，随着数据的增多，此项技术还能展现不同性别、不同脸形出现的不同老化情形。今后，研究人员还计划运用同样的方法开发人返老还童的软件，从而让人们重温旧梦。

　　科学家究竟是如何让我们实现这一梦想的呢？看到自己年老的样子和童年时的顽皮，这究竟靠谱吗？带着这些疑问，我们走进了中科院计算所采访了相关专家。多种学科交叉实现梦想

　　据中科院计算所虚拟现实课题组张俊博士介绍，这项技术成果运用的不只是计算机的专业知识，它容纳了多种学科的研究成果，比如有计算机图形学、人工智能、人体解剖学、统计学和计算机网络技术等等。

　　要实现这个梦想，科学家需要做大量工作。首先，需要采集大量人体数据，特别是人脸的数据。张博士比喻说，这个过程就如同我们搭建房屋，搜集的人体数据相当于盖房子的材料。有所不同的是，实验中搜集的数据是根据计算机的视觉功能，通过对众人各式各样的脸形分析获得的，而不是根据实际地理环境想象出来的。这种技术把人体的视觉研究应用到了计算机中，使计算机内看到的人物照片与实际人脸的信息几乎相同。

　　第二步，要对搜集到的众多数据进行统计和分析，提取不同人体和人脸的特征，然后拼组成多个人体和人脸模型，比如体形构架、脸形构架、脸部肌肉的构架等。这个过程是一个从特殊到一般的过程，它利用了人体解剖学、统计学和计算机图形学的知识。

　　最后一步与第二步正好相反，它是从一般到特殊的过程。通过输入不同人的个体肌肤数据，计算机首先要判断这个人大致归于哪个体形和脸形模型的范畴，然后同时推断出你的脸部肌肉松弛度和皮肤光亮程度，最后计算机利用智能进行推理，利用图形图像变形技术来对模型进行修正，当然，这个推理过程是基于人体解剖学知识的。

　　再现过程，科学家把它形象地比作“捏泥娃娃”或雕塑的过程。

　　张博士介绍说，科学家根据个体的特征先捏造出一个大致的轮廓，然后再根据这个人的具体特征来修正、美化这个大致的轮廓，从而使泥娃娃或雕像与实际形象更相像，当然，计算机处理的过程更复杂，更精细。这三个过程，大致描绘了预测未来形象的技术处理过程。但是，因为这些过程背后都要依托大量的计算过程，所以计算机网络技术在其中起很关键的作用。

　　张博士说：“对大量的人体数据进行统计后，推理过程是非常关键的。也就是说，它的关键是将医学研究的成果和统计学的知识转化为计算机技术来表现。可见，这个技术是不同学科交叉的结果，不是一个学科可以完成的。”

　　还原10年前容貌不再是梦

　　依托模拟技术形成的模样真的那么准确吗？一些人对此存疑。

　　对此，张博士认为，这种技术与虚拟现实技术十分相似，它当然具有很强的真实性和可靠性。首先，大量的人体数据才构建出人脸模型，足够多的数据使模型具有广泛性和代表性。更形象一点说，就是我们每个个体都可以找到最适合自己的模型。第二，利用解剖学的知识，根据个体实际数据，计算机进行推理，进而对图形进行变形和修饰。我们知道，人体的构造也是基于一定规律的，人变老也有规可循。解剖学就是一门研究人体构造的学科，将解剖学的成果通过编程指示给计算机，那么计算机就能根据这些依据对模型进行修正，从而使呈现的形象和真实的形象尽可能一致。比如，数字敦煌里的各个场景与现实中是极其相似的。

　　张博士给记者提了一个问题：“你认为在数学运算中，究竟是加法难还是减法难？”稍加考虑后，记者给出的答案是一样难。张博士会心一笑说，对于变老和还童这两种结果来说，对于计算机虽然只是加减信息，但它们的实现难易程度并不相同。他说：“还原人们年轻时的容貌，需要将他们的皮肤变得更紧凑、更有光泽。但这个过程和变老比起来，所需要的技术含量和计算量更大，更精深。实际生活中也是同理，要想使自己慢点衰老总比衰老更复杂更难，就好像破坏机器要比更新机器容易的多。”张博士最后强调，虽然目前科研人员还未开发出让人复原年轻容貌的软件，但是在不久的将来，计算机一定能帮助人们实现这个梦想。名词解释

　　电脑模拟技术

　　电脑模拟技术是一种基于计算机多种技术上，对其他事物进行仿真的一种技术。用计算机模拟技术来实现返老还童，则是计算机模拟技术进一步发展且与人体解剖学、统计学等其他学科结合的产物，它是一种典型的交叉学科运用的产物。

　　电脑模拟技术的最新发展就是现在的虚拟现实技术，目前我国中科院计算所已经成功运用这种技术开发了数字敦煌和数字恐龙等。狭义上说虚拟现实技术是一种人机界面（人机交互方式），在此环境中，用户看到的是全彩色主体景象，听到的是虚拟环境中的音响，手或脚可以感受到虚拟环境反馈给他的作用力，由此使用户产生一种身临其境的感觉。

　　广义上讲，虚拟现实即为对虚拟想象或真实三维世界的模拟，这就不仅仅是一种界面了，主要的部分是内部的模拟。界面用虚拟现实式的界面，对某个特定环境真实再现后，用户通过接受和响应模拟环境的各种感官刺激，与其中虚拟的人及事物进行行为和思想等等的交流，使用户有身临其境的感觉。值得注意的是，其中的那些虚拟的人可能是由其他真实的人控制的，是他们的代表。据《北京科技报》