雖然機(jī)器人已陪我們走過了數(shù)十年的時光，但它們的面孔依舊是那樣的冰冷和“陌生”。即使是可愛如瓦力或者阿西莫(ASIMO)，也難讓人們第一眼就把它們當(dāng)成同伴；而頗負(fù)盛名的日產(chǎn)仿真機(jī)器人，也因其僵硬的面部表情讓人難生親近之心。不禁讓人發(fā)問，《機(jī)械公敵》(I,Robot)中極具親和力的智能仿真機(jī)器人何時才能走入我們的生活？
計算機(jī)合成人臉面罩
如今，我們離這個夢想又近了一步。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)認(rèn)知系統(tǒng)學(xué)院(ICS)的科研團(tuán)隊(duì)，連同日本科學(xué)家共同開發(fā)的一款獨(dú)創(chuàng)性技術(shù)解決方案，就能賦予機(jī)器人一張逼真的人類面孔。通過使用投影儀將三維面部圖像照射在塑料面罩的背面，并利用計算機(jī)控制聲音和面部表情，研究人員成功制成了具有驚人逼真形態(tài)的塑料面罩機(jī)器人。
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)11月7日的相關(guān)報道稱，這款面罩機(jī)器人可以重復(fù)簡單對話。當(dāng)研究人員提及彩虹時，面罩機(jī)器人會眨眨眼睛，以令人驚奇的復(fù)雜句式回應(yīng)說：“當(dāng)陽光照射在空氣中的雨滴時，他們能起到類似棱鏡的作用并形成彩虹�！痹谒v話的過程中，面罩機(jī)器人同樣會微微移動頭部，揚(yáng)起眉毛，為自己營造一個知識淵博的形象。ICS團(tuán)隊(duì)的主管戈登·鄭預(yù)測說：“面罩機(jī)器人將影響未來我們?nèi)祟惻c機(jī)器人的溝通方式�！�
對于任意三維面部的擬真投影，是研發(fā)過程中涉及的多項(xiàng)創(chuàng)新之一。雖然其他團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出了三維的機(jī)器人頭部，但其多表現(xiàn)為卡通形式。然而面罩機(jī)器人卻能在透明塑料面罩上，多角度展示逼真的三維頭部圖像，并能根據(jù)需要改變顯示的面孔。不同于常見的影院使用的前方投影方式，面罩機(jī)器人采用了背投影顯示，以確保無縫的面對面相互作用。這意味其中只有12厘米的間隙，因此研究小組必須確認(rèn)整張面孔都能在這么短的距離內(nèi)完好地投射在面罩之上�；诠δ軓�(qiáng)勁、身材小巧的投影儀支持，以及涂抹于塑料面罩內(nèi)的發(fā)光漆涂料的輔助，面罩機(jī)器人在白天也能保持足夠明亮，進(jìn)行正常運(yùn)行，而不用將它們擺放在關(guān)閉的窗簾后。新程序已經(jīng)允許系統(tǒng)能夠?qū)⑵胀ǖ亩S圖像轉(zhuǎn)化為恰當(dāng)成比例的投影，應(yīng)用于三維的面罩上，進(jìn)一步的算法將支持面部表情和聲音。
塑料人臉面罩
在這方面，研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，摒棄常規(guī)利用小型馬達(dá)操控面部部位以形成面部表情的方法，改用新開發(fā)的一種會說話的頭部動畫引擎，來重塑面部表情。這種系統(tǒng)可利用計算機(jī)從面部捕獲系統(tǒng)中篩選大量的面部動態(tài)數(shù)據(jù)，并挑選最符合某一音位的面部表情。這將大幅減少機(jī)械操控面部所用的時間，快速將面部表情和聲音相結(jié)合。針對每種表達(dá)，計算機(jī)都會擷取一系列的面部表情作為后備數(shù)據(jù)，并能不斷應(yīng)用于新的面孔之上，做到栩栩如生。情感合成軟件則負(fù)責(zé)傳遞可見的情緒差異，比如開心、悲傷或憤怒等。
新系統(tǒng)面罩機(jī)器人還能重現(xiàn)鍵盤輸入的內(nèi)容，支持的語言種類包括英語、日語和即將實(shí)現(xiàn)的德語。強(qiáng)大的文字轉(zhuǎn)語音系統(tǒng)能將文本轉(zhuǎn)化成音頻信號，生成女性或男性的聲音，聲音大小和所帶情緒也可通過觸碰按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。
但面罩機(jī)器人目前仍不能理解大多數(shù)口語詞匯，其現(xiàn)在只能依設(shè)定的程序順序聽懂話語并作出反應(yīng)。當(dāng)然，這不僅是面罩機(jī)器人單獨(dú)面臨的困境，世界各地的眾多科研小組都面臨著類似挑戰(zhàn)，并著力探尋可令機(jī)器人實(shí)時聽懂人類對話，并即刻作出適當(dāng)?shù)幕貞?yīng)，在這個背景下，國際合作勢在必行。
現(xiàn)在，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員已經(jīng)開始下一代面罩機(jī)器人的研發(fā)。其擬將把面罩、投影儀、計算機(jī)控制系統(tǒng)等裝配于移動機(jī)器人之中，價格也將大幅降低，保持在400歐元左右，而目前的一代機(jī)器人則需要耗資約3000歐元。除了在視頻會議部署等情境的應(yīng)用，這款機(jī)器人系統(tǒng)不久之后也可以作為獨(dú)居老人的陪伴，以仿真的面部形象和自然的言語溫暖他們，令其不再孤單。