Методику реконструкции лица по черепу разработал: как гений пластической реконструкции вернул Ушакову лицо, а Германии — Шиллера — Naked Science

Обновленные лица Всемирной истории | Телеграф

Телеграф

Показательное тестирование метода восстановления лица по черепу было проведено два года назад: трем группам антропологов из США, Египта и Франции предложили независимо друг от друга восстановить лицо Тутанхамона. Хотя каждая из реконструкций немного отличалась от других, портретное сходство их всех было достигнуто.

Фото
Supreme Council of Antiquities, Egypt and National Geographic Siciety, 2005

В феврале этого года итальянцы с удивлением узнали, что Данте Алигьери (Dante Alighieri, 1265–1321), к образу которого они так привыкли по учебникам и монетам достоинством 2 евро, на самом деле выглядел далеко не так мужественно, как они предполагали . Несмотря на то, что получившаяся реконструкция лица поэта — результат сложных исследований с привлечением компьютерных технологий, метод, которым руководствовались итальянские ученые, был изобретен ещё в начале 1940-х годов русским ученым Михаилом Михайловичем Герасимовым (1907–1970), которому сегодня исполнилось бы ровно сто лет. С той поры его метод пластической реконструкции лица по черепу уточняется результатами новых исследований и переносится из мастерской в компьютер, но основные принципы работы остаются практически неизменными.

Антропологи теряют лицо

Интерес к реконструкции человеческого лица по черепу возник после публикации работ известного французского палеонтолога и анатома Жоржа Кювье (Georges Cuvier, 1769–1832), который, кроме всего прочего, изучал закономерности анатомического строения животных и взаимодействия различных структур организма. Он разработал принцип восстановления организма на основе далеко не полных его останков, например, части скелета.

Европейские антропологи загорелись идеей применить схожие методы для реконструкции лица человека. В 1870-е годы было создано множество портретов по найденным черепам, принадлежавшим людям каменного века. Однако эти работы имеют небольшую научную ценность, так как ученые находились во власти предрассудков, обязательно снабжая череп монголоида плоским лицом с широкими скулами, а негроида — мясистым носом и толстыми губами, полностью игнорируя индивидуальные черты. Таким образом, черепу присваивались некоторые усредненные черты лица, присущие этнической группе, к которой его обладатель предположительно принадлежал. На самом же деле его внешность могла соответствовать этим особенностям далеко не полностью или даже противоречить общепринятым представлениям.

В портретной реконструкции тоже не было достигнуто приемлемых результатов. Известны опыты, когда ученый, знавший человека при жизни, отдавал гипсовый слепок умершего человека скульптору, сообщая ему также о толщине мягких покровов головы, и просил сделать реконструкцию. Результаты оставляли желать лучшего. Причем, если два скульптора работали независимо друг от друга, то их реконструкции не только не походили на оригинал, но и не совпадали между собой. Европейские антропологи разочаровались в методе и сошлись во мнении, что восстановить облик человека по черепу едва ли возможно. Все это происходило из-за того, что была недостаточно изучена взаимосвязь между индивидуальными особенностями формы и рельефа черепа и мягкими тканями, определяющими черты лица. Именно в этом соотношении и кроется успех метода пластической реконструкции лица по черепу, разработанного Герасимовым.

Наложение мягких тканей на кости осуществляется вручную. И хотя сейчас в некоторых лабораториях предпочитают производить этот процесс виртуально, ученики Герасимова придерживаются исходных методик.

Фото
представлено Е. Веселовскай

Ученый с хобби

Михаил Михайлович Герасимов родился в Санкт-Петербурге , однако вскоре вместе с родителями переехал в Иркутск. В 11 лет он впервые в жизни участвует в археологических раскопках, в 18 — публикует свою первую научную статью. С анатомией, как и археологией, Герасимов познакомился очень рано.

Он постепенно накапливал анатомические знания и в 1927 году сделал первые реконструкции по черепам питекантропа и неандертальца . О скептическом отношении большинства ученых к методам реконструкции лица по черепу он, видимо, не знал, и поэтому работал с энтузиазмом.

Но первый масштабный опыт по проверке созданного Герасимовым метода был проведен только в 1940–1941 годах. Ученый (к этому времени он снова жил в Санкт-Петербурге) получал из Москвы посылку с черепом умершего, фотографии которого хранились в сейфе в Москве. Разумеется, ни самого человека, ни его изображения Герасимов до этого не видел. Всего было проведено двенадцать реконструкций по черепам русских, украинцев, поляка и китайца. Специальная комиссия, состоящая из ученых и криминалистов, оценивала результаты работы. Методик, позволяющих установить идентичность лица, тогда не существовало, поэтому реконструкции оценивались «на глаз». Во всех двенадцати случаях было констатировано портретное сходство.

Кто последний к антропологу?

Летом 1941 года Герасимов участвовал в экспедиции к гробнице Тимура Тамерлана (1336–1405) и Тимуридов в Гур-Эмире. Экспедиция подтвердила легенду о хромоте Тимура, а Герасимов работал с черепом полководца. Реконструкция лица Тимура, которую Герасимов выполнял, уже будучи признанным ученым, была не первой его исторической работой. До этого он уже восстанавливал лица Ярослава Мудрого (ок. 978–1054) и Андрея Боголюбского (ок. 1111–1174). Среди последующих его работ бюсты немецкого поэта Шиллера (Friedrich Schiller, 1759–1805) и персидского Рудаки (ок. 860–941), вождя горцев Хаджи-Мурата (конец 1790-х — 1852) и русского адмирала, впоследствии канонизированного, Федора Ушакова (1745–1817). В 1950 году в Институте этнографии Академии наук СССР (ныне Институт этнологии и антропологии РАН) была открыта Лаборатория антропологической реконструкции, руководителем которой Герасимов оставался вплоть до своей смерти.

Самой зрелой и знаменитой работой антрополога считается реконструкция лица Ивана Грозного (1530–1584), проведенная в 1964 году. При подготовке к столь ответственному заданию антрополог принципиально не собирал данные о внешности Ивана IV, чтобы в процессе работы не испытывать на себе их давление. Даже современные ученые отмечают, что получившийся образ мужественного и волевого правителя, скорее всего, максимально приближен к реальному. Герасимов никогда не производил реконструкции исторических личностей по собственной инициативе, так как считал себя, в первую очередь, специалистом по палеолиту. Ему всегда больше нравилось работать с черепами людей каменного века или предками, хотя достоверные данные о строении их мягких тканей головы невозможно получить и по сей день.

Американская группа антропологов, производившая реконструкцию головы Тутанхамона, предпочла работать с реальным макетом, а не с виртуальным. Причем только эта группа — единственная из трех — работала «вслепую», не зная, какому историческому персонажу принадлежит переданный ей макет черепа.

Фото
Supreme Council of Antiquities, Egypt and National Geographic Siciety, 2005

Я леплю из пластилина…

Со времен Герасимова методы реконструкции лица по черепу практически не изменились. Сначала обрабатывается сам череп — при необходимости ликвидируются его физические повреждения. Потом он обводится, подробно измеряется и описывается, если череп раритетный, с него снимают слепок. Затем определяются пол и возраст объекта реконструкции. Возраст, как правило, определяют по степени стертости зубов и зарастанию швов на черепе, а пол — по степени сглаженности и развитию рельефа черепа.

Знания о возрасте и половой принадлежности необходимы, чтобы применить соответствующее значение из шкалы толстот, разработанной на основе изучения толщины мягких тканей лица. Согласно этим значениям определяется и специальными маячками отмечается общий профиль лица. После этого реставратор начинает лепить из жесткого пластилина жевательные и височные мышцы, которые определяют абрис лица, то есть его форму и пропорции. Ориентиром при этом служит рельеф черепа в местах начала и прикрепления мышц. Следующим шагом является нанесение на поверхность черепа сетки гребней, которые показывают толщину тканей на каждом участке лица в соответствии с уже упомянутой шкалой толстот. Промежутки между гребнями заполняются и, таким образом, формируется поверхность лица.

После этого надо смоделировать рот и нос. Это самые сложные моменты реконструкции и наиболее уязвимые места в позиции Герасимова, которые чаще всего подвергались критике. Он догадывался, что данные о строении рта и носа тоже можно «прочесть» по черепу, но имел об этом весьма приблизительное представление. Проблемой восстановления носа очень много занималась ученица Герасимова Галина Вячеславовна Лебединская. С помощью рентгенограмм ей удалось выяснить, что строение носа определяется краями грушевидного отверстия черепа, расположенными рядом с ним костями, в частности подносным шифтом. Рот представляет собой одну большую мышцу, которая, разумеется, исчезает. Несмотря на это, очертания рта можно определить по месту её прикрепления к черепу, ширину — по особенностям строения зубов и челюстей, а высоту окрашенной части губ — по высоте эмали резцов.

Глаза не только зеркало души, но и очень важная деталь облика человека. При их восстановлении используются до двадцати двух признаков. Среди них межглазные расстояния, строение носовых косточек у корня носа, и высота, ширина и глубина орбиты, строение её краев. Но сложнее всего дело обстоит с ушами. По черепу можно определить степень их оттопыренности и приблизительный размер. У антрополога получается так называемый «чистый портрет». В дальнейшем получившуюся скульптуру «причесывают» и «одевают». Герасимов настаивал, что антрополог должен быть максимально беспристрастен, поэтому получившееся лицо должно быть лишено эмоций.

Hi-Tech для черепа

Долгое время шкалы толстот определялась во многом на трупном материале. Это послужило источником множества ошибок: ведь уже через несколько часов после смерти мягкие ткани головы начинают деформироваться и смещаться относительно костной основы. Однако в 1970-е годы специалисты Лаборатории антропологической реконструкции впервые применили метод локации с помощью ультразвука. Отражение направленного пучка ультразвуковых лучей позволяет наиболее точно установить толщину мягких тканей в самых «информативных» точках лица. В 1988–1992 годах лабораторией были проведены масштабные исследования по всей территории СССР, которые позволили создать наиболее полную на сегодняшний день базу данных о толщине мягких тканей лица.

Таблицы, которыми пользуются ученые в Европе, значительно беднее. Кроме того, сам процесс реконструкции там избыточно компьютеризирован. Ученый, как правило, имеет дело не с самим черепом, а с его образом — цифровой моделью, полученной в результате сканирования. Наращивание ткани на лицо осуществляется сугубо виртуально. Сегодняшний руководитель Лаборатории антропологической реконструкции Татьяна Балуева считает, что это вредит результату. По её мнению, пока не существует компьютерной программы, способной в полной мере отразить всю индивидуальность каждого черепа. Кроме того, отдельные нюансы работы так и не удалось формализовать, требуется интуиция антрополога.

Реальный Николай Чудотворец совсем был не похож на Деда Мороза — у него лицо решительного и мужественного человека.

Фото
 Francesco Introna

Наука против Кока-Колы

И все же итальянцам надо готовиться к новым потрясениям: лицо Данте может измениться снова. Пока, даже после всех улучшений, степень достоверности реконструкций по герасимовскому методу не превышает 70%. Некоторые результаты прошлых реконструкций пришлось со временем значительно пересмотреть. А череп египетского императора Тутанхамона становился объектом подобных исследований не менее четырех раз. Наиболее достоверная реконструкция была получена в 2005 году на основе сличения сразу трех реконструкций, выполненных независимо друг от друга учеными из США , Франции и Египта . При этом американские ученые даже не знали, с чьим черепом им придется работать. Получившееся в результате лицо с миндалевидными глазами и пухлыми щеками похоже на маску с мумии фараона.

Иногда восстановление лица по черепу дает результаты, которые представлялись вполне ожидаемыми ученым, но оказались совершенно удивительными для широкой публики. Британскому антропологу Кэролайн Уилкинсон (Caroline Wilkinson) и её коллегам из Манчестерского университета (University of Manchester) удалось восстановить наиболее вероятный образ Санта-Клауса, а точнее святого Николая, более известного в России как Никола Чудотворец. В действительности он был епископом города Миры в Малой Азии и жил в IV веке. В 1087 году итальянские моряки вывезли мощи святого, спасая их от турок, захвативших Малую Азию. Останки святого Николая были перезахоронены в специально построенном склепе в городе Бари.

В 1953 году во время реставрационных работ в церкви, в которой расположен склеп Луиджи Мартино (Luigi Martino), анатом из университета Бари (Universita degli Studi di Bari) с разрешения Ватикана исследовал кости, оставив после себя множество рентгенограмм и подробные результаты измерений. Это позволило современным коллегам Мартино провести реконструкцию. Она была выполнена из «виртуальной» глины, форму которой можно менять прямо на экране. «Теоретически, мы могли бы сделать то же самое из обычной глины, но посчитали, что будет надёжнее проработать всё на компьютере», — поясняла Уилкинсон, когда сообщала о своих результатах. Она также заметила, что была готова к тому, что результаты исследования нисколько не совпадут с общими представлениями о веселом рождественском старичке, сложившимися во многом под влиянием рекламной кампании Кока-Колы. На самом деле у святого Николая было мужественное лицо с оливковой кожей, квадратным подбородком и сломанным носом. Это удалось выяснить по сильно поврежденным костям между глаз.

Так что если вы хотите, чтобы ваши дети как можно дольше верили в рождественскую сказку , не давайте им дочитать эту статью до конца.

Читайте также в журнале «Вокруг Света»:

  • Славянские лики
  • Каким был Витус Беринг?

Никита Белоголовцев

педагог восстановил внешность эвенкийки, жившей в Приамурье 100 лет назад — Амурская правда, новости Благовещенска и Амурской области

Общество

На огромном мониторе молодая брюнетка морщит нос, затем зевает и смеется. Нет, она не героиня фильма и не модель — это воссозданная с помощью компьютерных технологий и оживленная нейросетью эвенкийка, жившая на территории Приамурья в конце 19-го века. Год назад студент АмГУ и параллельно — наставник детского технопарка «Кванториум-28» Роман Алексанов начал работу над своей магистерской диссертацией. Ему предстояло объединить в своем исследовании достижения разработчиков виртуальной реальности и нейросетей с изучением истории родного края. Главный предмет исследования — череп, найденный археологами во время одной из экспедиций. Как молодому человеку удалось восстановить внешность девушки, которая жила больше ста лет назад, и каким образом его работа может помочь в исследованиях сегодняшним школьникам и студентам — выясняла «Амурская правда».

Виртуальная реальность для истории

— По первому образованию я бакалавр информационных систем и технологий. Защитил диплом в 2020-м в АмГУ и сразу же поступил в магистратуру, — рассказывает Роман. — Мое направление — «программная инженерия». Это довольно специфическая отрасль разработки. Параллельно с магистратурой преподаю в VR-лаборатории детского технопарка. Учу детей создавать приложения виртуальной, дополненной и смешанной реальности. Поэтому, когда мой научный руководитель Илья Евгеньевич Еремин предложил тему магистерской диссертации «Компьютерная реконструкция внешнего облика коренных народов Приамурья», я сразу решил таким образом выстроить исследование, чтобы его результаты могли помочь в исследованиях и проектах, в том числе — детей.

Актуальность своей работы Роман объясняет просто: «Компьютерные технологии идут вперед семимильными шагами, но в исторических исследованиях эти достижения используются далеко не всегда. Я хочу это исправить».

Реконструкция черепа в виртуальной реальности позволяет нейросети оживить объект: двигаться, разговаривать. Также программа может дорисовать тело голове, выдерживая пропорции. Таким образом получается готовый анимированный персонаж.

Первой непростой задачей на пути к этому стало найти череп для исследования. Тут на помощь молодому человеку пришел Центр по сохранению историко-культурного наследия Амурской области. Его руководитель Денис Волков помог Роману получить доступ к останкам, которые хранятся в БГПУ, — результат археологических раскопок преподавателей и студентов института. «У меня на руках оказалось два черепа. Я выбрал тот, что лучше сохранился: в челюсти оставался один зуб. Это важно, потому что позволяет восстановить внешность с большей точностью», — объясняет автор исследования.

Метод Герасимова

Восстановление лица человека по черепу — тема сама по себе не новая. Процесс также называют методом Герасимова — именно этот русский ученый в 50-х годах прошлого столетия разработал систему реконструкции посредством объединения артистизма, антропологии, остеологии и анатомии. Ученый измерял толщину мягких покровов на спилах замороженных голов трупов, подробно изучал места крепления мышц и связок, препарируя глазную и носовую области лица. И в результате разработал систему, которая позволяет высчитать, как на поверхности черепа располагались ткани и каким был рельеф. Сейчас метод Герасимова используют во всем мире, регулярно модифицируя и дорабатывая.

«У меня на руках оказалось два черепа. Я выбрал тот, что лучше сохранился: в челюсти оставался один зуб».

— Проблема в том, что это, по сути, ручной процесс. Сначала исследователь восстанавливает череп: необходимо «вернуть» все костные ткани. Без этого достоверно восстановить внешность невозможно, — рассказывает Роман Алексанов.

— Затем в определенных точках высчитываются и устанавливаются «столбики» — специальные метки, в соответствии с которыми наносится глина. Она имитирует мышечные и другие ткани — все, что находится под кожей. Затем исследователь добавляет кожный покров, глаза, волосы: в упрощенном виде восстановление внешности выглядит так.

Клавиатура вместо глины

Задачей Романа было по мере возможности автоматизировать процесс. «Компьютерные технологии при таком методе восстановления внешности применяются, но мало и разрозненно, — объясняет он. — Я же хотел упростить и ускорить этапы».   

— Для начала сделал множество снимков черепа, на их основе создал цифровую 3D-копию объекта и затем работал с ней. Возраст человека на момент смерти определяется с помощью засечек в лобной, затылочной и височной костях. Заключение о поле объекта делают на основе параметров нижней челюсти, выраженности надбровных дуг, соотношения верхней и нижней части черепа, — объясняет Роман.

— Одна из сложностей в исследовании конкретно этого черепа — почвы нашего края. Они кислые, из-за этого останки хуже сохраняются.

«Каждый год технологии виртуальной реальности совершенствуются, и однажды процесс реконструкции станет полностью автоматизированным. Я буду рад, если вместе со своими учениками внесу лепту в этот процесс», — признается Роман Алексанов.

Чтобы максимально точно реконструировать внешность, череп необходимо полностью восстановить: вернуть объем костей там, где они были стерты временем или разрушены от физического воздействия, имплантировать зубы. Все это Роман делал в виртуальной среде. «Готовый» череп позволил определить и этническую принадлежность. Существуют конкретные признаки монголоидной расы: плоский, как бы «приплюснутый» по сравнению с европеоидами и негроидами профиль. Есть и небольшие различия во внешности у маньчжурских и эвенкийских народов. В итоге выяснилось, что череп принадлежал эвенкийке возрастом 25—30 лет.

Вместо реальной глины студент наносил на проекцию черепа виртуальную. Роман использовал готовые шаблоны внешности человека соответствующего возраста и расы, которые затем подгонял под параметры конкретно своего объекта. «Таким образом получился отдаленный облик человека. Затем было необходимо выполнить скульптуринг, добавить кожу, волосы, глаза. Цвет глаз, волос, кожи определяется на основе исследований историков: я изучал работы о жизни эвенков в Приамурье», — говорит Роман.

Узнать черты лица с помощью изучения черепа вполне реально. Например, форма носа зависит от наклона носовой дуги, величины и вытянутости нижней челюсти, размера скул.

Затем педагог использовал специальное программное обеспечение с нейросетью, которое на основе полученных данных «оживило» объект — показало его в движении. Так, в видео голова девушки поворачивается, она улыбается, хмурится и может по запросу выдать еще множество реакций.

— Моя технология по методу Герасимова ускоряет и частично автоматизирует процесс реконструкции. Все это делается с помощью программ. В работе я описываю, какие инструменты использую и как это помогает сократить временные затраты, — объясняет Роман Алексанов. — Я готов предоставить свои наработки людям, которые занимаются реконструкцией. Преимущество технологии в том, что ею могут пользоваться студенты и даже школьники: достаточно базовых умений работы с виртуальной реальностью и наличие объекта для исследования — то есть черепа. Например, такие исследования можно проводить на занятиях истории. Конечно же, на этом мое исследование не заканчивается: на своих занятиях в VR-лаборатории детского технопарка мы продолжим развивать эту тему, будем учиться создавать программное обеспечение, которое поможет людям изучать историю своих предков.

Возрастная категория материалов: 18+


Материалы по теме
Фильм о недоступных красотах Амура претендует на премию «Хрустальный компас»Амурские легенды: кому принадлежит затерянная в селемджинской тайге могилаДевятая Пятница: кто и почему так назвал одну из амурских сопок возле села ЧерняевоАмурские краеведы призывают превратить в музей медицины старейший хирургический корпус ПриамурьяМог ли Пушкин путешествовать в Приамурье: экскурсовод провела благовещенцев по следам великого поэтаМаршруты и легенды Аносова: неизвестные рукописи амурского золотоискателя издали в МосквеАмурские легенды: сто лет назад в Приамурье начали массово обновляться и «плакать» иконыВнутри Триумфальной арки: «Амурская правда» раскрывает тайны царских ворот в БлаговещенскеАмурские легенды: в честь кого поставили Зеленый крест на берегу АмураСельские воспитатели сшили платье трехлетней блокадницы по выкройкам из статьи «Амурской правды»В списках не значились: амурский библиотекарь нашла имена земляков, погибших в Великую Отечественную
Скрин с видеоСкрин видеоСкрин с видео

Наложение черепа и реконструкция лица

Научный навык реконструкции лица человека по черепу с целью идентификации личности известен как судебно-медицинская реконструкция лица. Это криминалистический метод, который используется, когда на месте преступления находятся неопознанные останки. Скульптор, являющийся экспертом в области анатомии лица, обычно выполняет реконструкцию лица. Этому скульптору не обязательно быть судмедэкспертом. Скульптор будет сотрудничать с судебными антропологами для анализа характеристик скелета, что в конечном итоге поможет определить возраст, пол и происхождение жертвы. Анатомические характеристики, такие как асимметрия лица, признаки травм, таких как сломанный нос или зубы, которые были потеряны перед смертью, также могут быть выявлены с помощью скульптуры. Это один из наиболее распространенных методов, используемых для идентификации неизвестных человеческих останков, когда другие методы не срабатывают.

https://www.theartleague.org/blog/2015/04/15/what-is-forensic-facial-reconstruction/

В судебно-медицинской экспертизе конечная цель реконструкции лица — воспроизвести вид, который наиболее близко соответствует оригинальному лицу умершего, чтобы стимулировать общественное признание и, в конечном итоге, личную идентификацию. Однако важно, чтобы реконструкция лица использовалась в сочетании с другими хорошо зарекомендовавшими себя процедурами, такими как стоматологические записи и анализ ДНК, для точной идентификации, поскольку сама по себе она не является положительной идентификацией.

Таким образом, реконструкция лица представляет собой комбинированный метод, который представляет собой как научные, так и художественные навыки. Он используется в судебной антропологии, а также в археологии. За прошедшие годы было разработано несколько подходов к реконструкции, каждый из которых основан на взаимосвязи между мягкими тканями лица и лежащим в основе черепом.

ИСТОРИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ЛИЦА

1.)Вильгельм Хис, немецкий анатом, провел первую реконструкцию лица в 189 г.5. Он реконструировал лицо немецкого композитора Иоганна Себастьяна Баха. Он использовал данные небольшого количества трупов, чтобы построить бюст музыканта Иоганна Себастьяна Баха на копии черепа, над которым он сотрудничал со скульптором Карлом Сеффнером.

https://ahrc.ukri.org/research/readwatchlisten/imagegallery/facialdepiction/johannsebastianbach/

2.) Велкер, немецкий физиолог и анатом, исследовал глубину проникновения крошечного хирургического лезвия в несколько антропометрических ориентиров на лицо после документирования типичной глубины ткани трупа. Эта процедура известна как «Техника реконструкции лица Велкера».

3.) Гипсовые черепа со раковинами в глазницах были обнаружены под полами домов, датируемых 7500–5500 гг. до н.э. (период докерамического неолита В).

4.) Восковые модели использовались такими художниками, как Верроккьо, Микеланджело и Версалиус, для записи своих работ.

5.) В 1898 году Коллманн и Бухли произвели аппроксимацию лица Данте на основе измерений глубины тканей, проведенных в десяти срединных и восьми латеральных точках двадцати одного мужского и четырех женских трупов в возрасте от 17 до 72 лет. измерения для 45 мужских и восьми женских европейских белых трупов.

6.) Уилтон Мария Крогман позже предложила пять ключевых принципов для модификации методов реконструкции мягких тканей в 1946 году, а именно: отношение глазного яблока к орбите, форма кончика носа, положение уха, ширина рта, и длина уха.

7.) Реконструкции лица начали использоваться в музеях на рубеже 20 веков.

8.) С развитием 3D-технологий было разработано программное обеспечение для компьютерной реконструкции лица, которое является быстрым, эффективным и экономичным. Программа имитирует процесс ручной реконструкции лица. Первоначально исследовалось использование компьютеров в реконструкции.

ВИДЫ МЕТОДОВ РЕКОНСТРУКЦИИ ЛИЦА

1.) Двумерная реконструкция лица: Воссоздание лица по черепу основано на оценке глубины мягких тканей. Карен Тейлор впервые разработала этот подход в 1980-х годах в Остине, штат Техас. Этот подход требует сотрудничества между художником и судебным антропологом для реконструкции лица и основан на фотографиях ante mortem и воссоздаваемом черепе. Этот метод также используется для идентификации умерших по их скелетным останкам. Различные компьютерные программные системы, такие как CARESTM или CARES (Компьютерная система улучшения восстановления) и FACES (Компьютерная система улучшения судебной антропологии), теперь могут быстро создавать 2D-реконструкции, которые можно изменять и изменять. Они работают путем оцифровки рентгенограмм, фотографий и изображений черепов и создания электронно измененной копии изображения. Это программное обеспечение ускоряет процесс реконструкции, а также создает более общие изображения. 2-D методы являются экономически эффективными и экономят время.

https://kttfacialimages.com/forensic-art/2-diversity-facial-reconstruction-from-the-skull/

2.) Трехмерная реконструкция лица: Требуется художник и судебный антрополог для этот метод тоже. Ручные методы включают нанесение глины, пластика или воска непосредственно на череп жертвы или, что чаще, на дубликат черепа жертвы, который необходимо распознать. Этот подход аналогичен двухмерному методу, поскольку в обоих методах используются маркеры глубины ткани определенной длины для обозначения глубины мягких тканей. Трехмерная техника включает в себя использование общих показателей, определяемых возрастом, полом и происхождением, для размещения маркеров тканей в определенных местах и ​​глубинах черепа. Эти маркеры вставляются в крошечные отверстия на слепке черепа в определенных точках, которые известны как ориентиры. Компьютерное программное обеспечение создает реконструкцию, используя отсканированные и стоковые изображения в оцифрованном и автоматизированном подходе.

https://news.psu.edu/story/537870/2018/09/24/public-events/forensic-artist-lead-3d-forensic-facial-reconstruction

3.) Наложение: Это не часто включается в качестве метода, потому что исследователи уже должны иметь некоторую информацию об идентификации скелетных останков, с которыми они работают (в отличие от 2D и 3D-реконструкций, когда идентичность скелетных останков, как правило, полностью неизвестна). Наложение изображения человека, подозреваемого в принадлежности к неопознанным скелетным останкам, на рентгеновский снимок неопознанного черепа создает криминалистические наложения. Анатомические характеристики лица должны совпадать правильно, если череп и изображение принадлежат одному и тому же человеку. 91 .) Толщина мягких тканей лица: Одной из наиболее важных переменных при воссоздании лица неизвестного черепа является толщина мягких тканей лица. Толщина мягких тканей измеряется на различных антропометрических участках головы с использованием различных методик, включая пунктирование, рентгенографию, ультразвуковое зондирование и компьютерную томографию. Для каждой расы собраны данные о толщине мягких тканей лица: монголоидной, негроидной и европеоидной. Исследователи должны сначала проанализировать формы как черепа, так и лица, а затем принять во внимание толщину мягких тканей в различных местах и ​​оценить ее индивидуальные вариации при использовании наложения.

2.) Расположение черепа и лица: Основано на отношении: от глаза к орбите в вертикальном положении, от зубов к губам в состоянии покоя, линия, образованная прикусом, кажется, соответствует ротовая щель, ухо к porus acusticus externus.

МЕТОДЫ РУЧНОЙ ТРЕХМЕРНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ (3-D)

1) 46): Этот метод был разработан Крогманном с использованием данных о глубине мягких тканей. Это один из старейших и самый распространенный метод, используемый правоохранительными органами в 1940-х годах. Для получения точных измерений использовались иглы, рентген и ультразвук. Этот подход больше не пользуется популярностью, потому что он требует высококвалифицированных специалистов для записи лицевых мышц в точной анатомической манере.

2.) Анатомический русский метод (1971): Эта методика была разработана Герасимовым путем использования лицевых мышц в анатомических положениях. В наши дни эта техника не является предпочтительной. Реконструкция была выполнена с использованием этого подхода путем наслоения мышц, желез и хрящей на череп. Этот подход значительно медленнее, чем американский метод, и требует более высокого уровня понимания анатомии. Этот подход был использован для реконструкции окаменелых черепов.

3.) Комбинированный манчестерский метод/британский метод (1977): Этот метод был разработан Нивом и сегодня является одним из наиболее предпочтительных и общепринятых методов. Это один из самых точных и лучших методов для положительной идентификации человека. Этот метод использует как толщину мягких тканей, так и лицевые мышцы для целей реконструкции.

4.) Наложение фото/видео черепа: Когда имеются прижизненные снимки одного или нескольких вероятных умерших, этот подход полезен. Он включает в себя наложение важных анатомических маркеров с изображения лица субъекта на фотографию правильно выровненного черепа.

Фотографическое наложение: Исследователь должен всегда увеличивать сравнительные изображения до размера неизвестного черепа, прежде чем размещать череп в той же ориентации, что и фотографии лица, при фотографическом наложении. Увеличение фотографий лица было выполнено с использованием измеримых параметров масштаба увеличения, пропорций лица и расстояния.

Наложение видео: Утверждается, что наложение видео имеет значительные преимущества по сравнению с традиционным фотографическим наложением, поскольку сравнение может выполняться быстрее и с большей детализацией, чем со статическими изображениями. Подставка для позиционирования черепа, две видеокамеры (1 и 2), оборудование для микширования видеоизображения, телевизионный дисплей и видеомагнитофон являются частью системы наложения видео.

Компьютерное наложение: Компьютерное наложение было распространенным способом идентификации неизвестного черепа по мере развития компьютерных технологий. С точки зрения подхода к идентификации компьютерное наложение можно разделить на два вида:

  • Первый метод заключается в использовании видеокомпьютера с подходящим программным обеспечением для оцифровки фотографий черепа и лица, а затем для морфологического сравнения двух изображений с использованием Обработка изображения. Преобразование фактического измерения между ориентирами (например, zygion-zygion, nasion-gnathion и т. д.) в количество пикселей на дисплее используется для получения масштаба оцифрованного изображения черепа.
  • Второй метод заключается в использовании морфометрического тестирования для оценки соответствия изображения черепа изображению лица. Оценка идентификации черепа будет более объективной и достоверной, если помимо анатомо-антропометрической оценки будут получены количественные данные, основанные на морфометрических исследованиях.

5.) Компьютеризированная 3D-криминалистическая реконструкция лица (1980-е годы): С появлением 3D-технологии был разработан метод компьютерной судебно-медицинской реконструкции лица, который является быстрым, эффективным и экономичным. В этой процедуре оператор использовал цифровые 3D-модели и глиняные модели ручной работы. Чтобы смоделировать лицо на черепе, некоторые компьютеризированные системы использовали программное обеспечение для 3D-анимации (Free Form Modeling PlusTM; Sensable Technologies, Уилмингтон, Массачусетс), в то время как другие использовали систему виртуальной скульптуры с тактильной обратной связью (Phantom DesktopTM Haptic Device; Sensable Technologies). Во время анализа система тактильной обратной связи может ощущать поверхность черепа и давать необходимые скелетные данные для реконструкции лица, такие как сила прикрепления мышц, расположение глаз и положение скулового бугорка. Однако этот подход требует как антропологического, так и компьютерного моделирования. Это снижает субъективность и компетентность практикующего врача.

Компьютеризированные подходы могут быть воспроизводимыми, быстрыми и точными, но качество реконструкции пострадает, если они будут использовать устаревшие данные.

Несмотря на то, что на изображении, наложенном на фотографию черепа, можно наблюдать хорошее совпадение, широко признано, что неизвестный череп без нижней челюсти не может быть окончательно идентифицирован как предполагаемый человек. Чтобы получить какой-либо уровень достоверности, необходимо исследовать весь череп. Наложение фотографии черепа должно позволить установить, принадлежат ли череп и изображение лица одному и тому же человеку. В целом, наложение фотографии черепа считается более выгодным по причинам исключения, поскольку череп и изображение лица могут быть точно идентифицированы как не принадлежащие одному и тому же человеку. Однако, если черепа хорошо совпадают, единственный вывод состоит в том, что это череп изображенного человека. Это связано с тем, что этот череп может совпадать с лицом другого человека на фотографии или что другой череп аналогичного размера и контура соответствует лицу сфотографированного человека.

Таким образом, как по юридическим, так и по гуманитарным соображениям методы реконструкции лица являются важным инструментом идентификации человеческих останков. Это также облегчает визуальную идентификацию человека родственниками и знакомыми. Появление компьютеров и специализированного программного обеспечения открыло новую эру, расширив все возможности этой техники.

ИСТОЧНИКИ И ССЫЛКИ
  1. Гупта С., Гупта В., Видж Х., Видж Р. и Тьяги Н. (2015). Судебно-медицинская реконструкция лица: последний рубеж. Журнал клинических и диагностических исследований , 9 (9), 26–28. https://doi.org/10.7860/JCDR/2015/14621.6568
  2. Ринчон С., Арпита С., Махипал С. и Раджив К. (2018). Международный журнал судебных наук Трехмерная криминалистическая реконструкция лица: обзор традиционных методов скульптуры и последних компьютерных разработок Int J of Forens Sci Трехмерная криминалистическая реконструкция лица: обзор традиционной скульптуры M . https://medwinpublishers.com/IJFSC/IJFSC16000134.pdf
  3. Ставрианос, К., Ставриану, И., Зулумис, Л., и Мастагас, Д. (2007). Введение в реконструкцию лица. Балк Дж Стом , 11 , 76–83.
  4. Музей криминалистики, реконструкция лица https://www.crimemuseum.org/crime-library/forensic-Investigation/facial-reconstruction/
  5. Что, когда, как-наложение фотографий черепа, http:// what-when-how.com/forensic-sciences/skull-photo-superimposition/

Автор:

Ахила Прабхакар

Бакалавр криминалистики

JAIN (считается университетом)

Реконструкция головы и лица: Медицинская энциклопедия MedlinePlus ia

Реконструкция головы и лица – это операция по восстановлению или изменение формы деформации головы и лица (краниофациальные).

Способ проведения операции по поводу деформаций головы и лица (краниофациальная реконструкция) зависит от типа и тяжести деформации, а также от состояния пациента.

Медицинский термин для этой операции – черепно-лицевая реконструкция.

Хирургическое восстановление затрагивает череп, головной мозг, нервы, глаза, кости и кожу лица. Вот почему иногда пластический хирург (кожа и лицо) и нейрохирург (мозг и нервы) работают вместе. Хирурги головы и шеи также проводят операции по реконструкции черепа и лица.

Операция проводится в состоянии глубокого сна и безболезненно (под общей анестезией). Операция может длиться от 4 до 12 часов и более. Некоторые кости лица разрезаны и перемещены. Во время операции ткани перемещаются, а кровеносные сосуды и нервы воссоединяются с помощью методов микроскопической хирургии.

Кусочки кости (костные трансплантаты) могут быть взяты из таза, ребер или черепа для заполнения пространств, где были перемещены кости лица и головы. Для удержания костей на месте можно использовать небольшие винты и пластины из титана или фиксирующее устройство из рассасывающегося материала. Имплантаты также могут использоваться для изменения формы черепа.

Челюсти могут быть соединены проволокой, чтобы удерживать новые положения костей на месте. Чтобы закрыть отверстия, можно взять лоскуты с руки, ягодиц, грудной клетки или бедра.

Иногда операция вызывает отек лица, рта или шеи, который может длиться от нескольких недель до месяцев. Это может блокировать дыхательные пути. Для этого вам может понадобиться временная трахеостомия. Это небольшое отверстие в шее, через которое в дыхательные пути (трахею) вводится трубка (эндотрахеальная трубка). Это позволяет вам дышать, когда ваше лицо и верхние дыхательные пути опухли.

Черепно-лицевая реконструкция может быть выполнена при наличии:

  • Врожденных дефектов и деформаций, вызванных такими состояниями, как расщелина губы или неба, краниосиностоз, синдром Аперта
  • Деформации, вызванные операцией по поводу опухолей или челюсти
  • Опухоли

Риски анестезии и операции в целом:

  • Проблемы с дыханием
  • Реакции на лекарства
  • Кровотечение, тромбы, инфекция

Риски операции на голове и лице:

  • Нерв (дисфункция черепных нервов) или повреждение головного мозга
  • Необходимость в последующем хирургическом вмешательстве, особенно у растущих детей
  • Частичная или полная потеря костных трансплантатов
  • Постоянная рубцевание

Эти осложнения чаще встречаются у людей, которые:

  • курят
  • плохо питаются
  • имеют другие заболевания, такие как волчанка
  • имеют плохое кровообращение
  • Повреждение нерва в прошлом

Первые 2 дня после операции вы можете провести в отделении интенсивной терапии. Если у вас нет осложнений, вы сможете покинуть больницу обычно в течение 1 недели. Полное заживление может занять 6 недель и более. Отек уменьшится в течение следующих месяцев.

После операции можно ожидать значительно более нормального внешнего вида. Некоторым людям необходимо пройти последующие процедуры в течение следующих 1–4 лет.

Важно не заниматься контактными видами спорта в течение 2–6 месяцев после операции.

Люди, перенесшие серьезную травму, часто нуждаются в преодолении эмоциональных проблем травмы и изменения внешности. Дети и взрослые, перенесшие серьезную травму, могут иметь посттравматическое стрессовое расстройство, депрессию и тревожные расстройства. Может быть полезным поговорить со специалистом в области психического здоровья или присоединиться к группе поддержки.

Родители детей с деформациями лица часто испытывают чувство вины или стыда, особенно когда деформации обусловлены генетическим заболеванием. По мере того, как дети растут и осознают свою внешность, эмоциональные симптомы могут развиваться или ухудшаться.

Черепно-лицевая реконструкция; Орбитально-черепно-лицевая хирургия; Реконструкция лица

  • Череп
  • Череп
  • Восстановление расщелины губы — серия
  • Черепно-лицевая реконструкция — серия

Бейкер С.Р. Реконструкция дефектов лица. В: Флинт П.В., Фрэнсис Х.В., Хоги Б.Х. и др., ред. Каммингс Отоларингология: Хирургия головы и шеи . 7-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2021: глава 21.

Падилла П.Л., Ху К.Х., Хо Т., Коул Э.Л., Сирвент Р.З., Philips LG. Пластическая хирургия. В: Townsend CM Jr, Beauchamp RD, Evers BM, Mattox KL, eds. Учебник по хирургии Sabiston: биологические основы современной хирургической практики . 21-е изд. Сент-Луис, Миссури: Elsevier; 2022: глава 69.

Обновлено: Танг Хо, доктор медицинских наук, доцент, отделение пластической и реконструктивной хирургии лица, отделение отоларингологии — хирургии головы и шеи, Медицинская школа Техасского университета в Хьюстоне, Хьюстон, Техас.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *