เมคฮิวแมน
หุ่นจำลองผู้ชายในชุดสูททำงาน
นักพัฒนา	ทีมงาน MakeHuman
ปล่อย	2000 ( 2000 )
เวอร์ชันเสถียร	1.3.0 [ 1 ]  / 15 พฤษภาคม 2024
เขียนเป็น	ไพธอน
ระบบปฏิบัติการ	ลินุกซ์ , แมคโอเอสเอ็กซ์ , วินโดวส์
พิมพ์	กราฟิกคอมพิวเตอร์ 3 มิติ
ใบอนุญาต	AGPL [ 2 ]
เว็บไซต์	static .makehumancommunity .org
ที่เก็บข้อมูล	github.com/makehumancommunity/makehuman​​​

MakeHumanเป็นมิดเดิลแวร์กราฟิกคอมพิวเตอร์ 3 มิติแบบโอเพนซอร์สและ ใช้งานได้ ฟรีออกแบบมาเพื่อใช้ในการสร้างต้นแบบหุ่น ยนต์ มนุษย์ที่สมจริงพัฒนาโดยกลุ่มโปรแกรมเมอร์ ศิลปิน และนักวิชาการที่สนใจในการสร้างแบบจำลองตัวละคร 3มิติ

MakeHuman พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการแปลงรูปทรง 3 มิติโดยเริ่มต้นจากแบบจำลองพื้นฐาน ของมนุษย์ ที่มีลักษณะกึ่งชายกึ่งหญิง (ไม่ซ้ำกัน) ซึ่งสามารถแปลงเป็นตัวละครได้หลากหลาย (ทั้งชายและหญิง) โดยผสมผสานกันด้วยการประมาณค่าเชิงเส้นตัวอย่างเช่น หากกำหนดเป้าหมาย การแปลงรูปทรงหลักสี่แบบ (ทารก วัยรุ่น วัยหนุ่มสาว และผู้สูงอายุ) ก็สามารถสร้างรูปทรงระหว่างกลางทั้งหมดได้

ด้วยเทคโนโลยีนี้ ร่วมกับฐานข้อมูล ขนาดใหญ่ ของเป้าหมายการแปลงรูปร่าง ทำให้สามารถสร้างตัวละครใดๆ ก็ได้แทบจะสมบูรณ์แบบ มันใช้GUI ที่เรียบง่ายมาก ในการเข้าถึงและจัดการการแปลงรูปร่างหลายร้อยแบบได้อย่างง่ายดาย แนวทางของ MakeHuman คือการใช้แถบเลื่อนที่มีพารามิเตอร์ทั่วไป เช่น ความสูง น้ำหนัก เพศ เชื้อชาติ และกล้ามเนื้อ เพื่อให้สามารถใช้งานได้บนระบบปฏิบัติการ หลักทั้งหมด ตั้งแต่เวอร์ชัน 1.0 alpha 8 เป็นต้นไป จึงพัฒนาด้วยภาษา Pythonโดยใช้OpenGLและQt โดยมีสถาปัตยกรรม ที่ รองรับปลั๊กอิน อย่างสมบูรณ์

เครื่องมือนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อการสร้างแบบจำลองมนุษย์ 3 มิติเสมือนจริง โดยมีระบบการจัดท่าทางที่สมบูรณ์ซึ่งรวมถึงการจำลองการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ พร้อมทั้งสามารถเข้าถึงพารามิเตอร์ต่างๆ ที่จำเป็นในการสร้างแบบจำลองรูปร่างมนุษย์ได้

การพัฒนา MakeHuman มาจากการศึกษาเชิงเทคนิคและศิลปะอย่างละเอียดเกี่ยวกับ ลักษณะ ทางสัณฐานวิทยาของร่างกายมนุษย์ งานนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างรูปร่างโดยใช้การประมาณค่าเชิงเส้นของการแปลและการหมุนด้วยสองวิธีนี้ ร่วมกับการคำนวณปัจจัยรูปร่างอย่างง่ายและอัลกอริทึมการผ่อนคลายตาข่าย ทำให้สามารถบรรลุผลลัพธ์เช่นการจำลองการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่มาพร้อมกับการหมุนของแขนขาได้^{[ 3 ]}

MakeHuman เป็นซอฟต์แวร์ฟรีและ โอเพนซอร์ส โดยซอร์สโค้ดและฐานข้อมูลเผยแพร่ภายใต้ ใบอนุญาต GNU Affero GPLโมเดลที่ส่งออกจากการใช้งานเวอร์ชันอย่างเป็นทางการจะเผยแพร่ภายใต้ข้อยกเว้นของใบอนุญาตนี้ คือCC0เพื่อให้สามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางใน โครงการ ฟรีและไม่ฟรี โครงการเหล่านี้อาจมีการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ หรือไม่ ก็ได้

ในปี พ.ศ. 2547 MakeHuman ได้รับรางวัล Suzanne Award ในฐานะสคริปต์ Python ของ Blender ที่ดีที่สุด ^{[ 4 ]}

บรรพบุรุษของ MakeHuman คือMakeHeadซึ่งเป็นสคริปต์ Python สำหรับ Blender ที่เขียนโดย Manuel Bastioni ศิลปินและนักเขียนโค้ด ในปี 1999 หนึ่งปีต่อมา ทีมพัฒนาได้ก่อตั้งขึ้น และพวกเขาได้ปล่อยMakeHuman เวอร์ชันแรก สำหรับ Blender โครงการนี้ได้รับการพัฒนา และในปี 2003 ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการจาก Blender Foundation และเผยแพร่บนhttp://projects.blender.org ^{[ 5 ]} ในปี 2004 การพัฒนาได้หยุดลงเนื่องจากเป็นการยากที่จะ เขียนสคริปต์ Python ขนาดใหญ่โดยใช้เพียง Blender API เท่านั้น ในปี 2005 MH ถูกย้ายออกจาก Blender ไปอยู่บน SourceForge และเขียนใหม่ทั้งหมดตั้งแต่ต้นด้วยภาษาCณ จุดนี้ การนับเวอร์ชันเริ่มต้นใหม่จากศูนย์ ในช่วงหลายปีต่อมา ซอฟต์แวร์ได้ค่อยๆ เปลี่ยนจาก C เป็นC ++

แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพ แต่ก็ซับซ้อนเกินไปที่จะพัฒนาและบำรุงรักษา ดังนั้นในปี 2552 ทีมงานจึงตัดสินใจกลับไปใช้ภาษา Python (โดยมีแกน C เล็กน้อย) และปล่อย MakeHuman เวอร์ชัน 1.0 พรีอัลฟ่า การพัฒนาดำเนินต่อไปในอัตรา 2 เวอร์ชันต่อปี เวอร์ชันเสถียร 1.0.0 ได้รับการเผยแพร่อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2557 MakeHuman 1.1.0 ได้รับการเผยแพร่เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม 2559 ประมาณสองปีต่อมา เวอร์ชันกลางล่าสุดคือ 1.1.1 ณ วันที่ 5 มีนาคม 2560 ^{[ 6 ]}

มีการจัดตั้งเว็บไซต์ชุมชนขึ้นในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2558 โดยมี ส่วน ฟอรัมวิกิ และคลังเก็บเนื้อหาที่ผู้ใช้ร่วมกันสร้างขึ้นสำหรับโปรแกรม^{[ 7 ]}

เป้าหมายของโครงการนี้คือการพัฒนาแอปพลิเคชันที่สามารถจำลองรูปร่างมนุษย์ได้หลากหลายรูปแบบในท่าทางธรรมชาติทุกรูปแบบจากโมเดล 3 มิติเดียว เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงได้ดำเนินการออกแบบโมเดล 3 มิติของมนุษย์ที่สามารถปรับแต่งพารามิเตอร์ได้อย่างง่ายดายเพื่อแสดงลักษณะทางกายวิภาค โมเดลนี้ประกอบด้วยโครงสร้างกระดูกทั่วไปที่ช่วยให้สามารถจัดท่าทางตัวละครได้ ทีม MakeHuman ได้พัฒนาโมเดลที่ผสมผสานพารามิเตอร์ทางกายวิภาคต่างๆ เพื่อให้การเปลี่ยนผ่านจากทารกไปจนถึงผู้สูงอายุ จากชายเป็นหญิง และจากอ้วนเป็นผอม เป็นไปอย่างราบรื่น

โมเดลเริ่มต้นนั้นอยู่ตรงกลางระหว่างความเป็นชายหรือหญิง ไม่เด็กหรือแก่ และมีกล้ามเนื้อระดับปานกลาง เป้าหมายคือการสร้างรูปร่างที่ดูเป็นกลางทางเพศ ซึ่งตั้งชื่อว่าHoMunculusโมเดล MakeHuman ปัจจุบันได้รับการพัฒนาผ่านขั้นตอนต่างๆ ของโครงการ MakeHuman โดยนำบทเรียนที่ได้รับ ข้อเสนอแนะจากชุมชน และผลการศึกษาและการทดลองจำนวนมากมาปรับใช้

วิวัฒนาการของโครงสร้างตาข่ายสำหรับโมเดลมนุษย์:

• ต้นแบบโมเดล 3 มิติแบบสากลรุ่นแรก (เฉพาะส่วนหัว) ที่สร้างขึ้นในปี 1999 โดยใช้สคริปต์ makeHead ได้ถูกนำมาดัดแปลงใช้กับ MakeHuman รุ่นแรกในปี 2000
• โมเดลตาข่าย (HM01) สำหรับร่างกายมนุษย์แบบมืออาชีพตัวแรกถูกสร้างขึ้นโดย Enrico Valenza ในปี 2002
• แบบจำลองตาข่ายที่โดดเด่นชิ้นที่สอง (K-Mesh หรือ HM02) ถูกสร้างขึ้นโดย Kaushik Pal ในปี 2003
• โมเดลที่สามถูกสร้างขึ้นโดย Manuel Bastioni บนพื้นฐานของ Z-Mesh หรือ HM03 ในปี 2005
• จากประสบการณ์ในเวอร์ชันก่อนหน้า Gianluca Miragoli (หรือที่รู้จักในชื่อ Yashugan) ได้สร้างตาข่ายแบบที่สี่ (Y-Mesh หรือ HM04) ขึ้นในปี 2007
• ตาข่ายรุ่นที่ห้า (HM05) สร้างขึ้นบนพื้นฐานของรุ่นก่อนหน้าโดย Gianluca Miragoli และ Manuel Bastioni ในปี 2008
• นอกจากนี้ Gianluca Miragoli ยังได้สร้างโมเดลตาข่ายแบบที่หก (HM06) ในปี 2010 อีกด้วย
• เวอร์ชันตาข่ายอีกเวอร์ชันหนึ่งได้รับการเผยแพร่ในปี 2010 โดย Waldemar Perez Jr., André Richard และ Manuel Bastioni
• โมเดลตาข่ายรุ่นล่าสุดและล้ำสมัยที่สุด ซึ่งเปิดตัวในปี 2013 นั้น ออกแบบโดย มานูเอล บาสติโอนี

นับตั้งแต่การเปิดตัว makeHead ครั้งแรก (1999) และ MakeHuman (2000) ความท้าทายประการหนึ่งคือการสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นสากลซึ่งยังคงรักษาความสามารถทั้งหมดไว้ แต่เพิ่มความสามารถในการปรับแต่งตาข่ายแบบโต้ตอบเพื่อรองรับความหลากหลายทางกายวิภาคที่พบในประชากรมนุษย์ วิธีนี้อาจแก้ไขได้โดยการเพิ่มจำนวนจุดยอดของตาข่ายอย่างมาก แต่ตาข่ายที่หนาแน่นเกินไปจะจำกัดประสิทธิภาพการทำงานของคอมพิวเตอร์ประมวลผล ในทางเทคนิคแล้ว แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นสำหรับ MakeHuman คือ:

• น้ำหนักเบาและปรับให้เหมาะสมสำหรับการสร้างแบบจำลองพื้นผิวแบบแบ่งย่อย (15,128 จุดยอด )
• ใช้เฉพาะรูปสี่เหลี่ยม เท่านั้น ส่วนโครงสร้างตาข่ายของมนุษย์นั้น ปราศจากรูปสามเหลี่ยมโดยใช้การแบ่งย่อยแบบ Catmull-Clarkเพื่อเพิ่มความละเอียดให้กับโครงสร้างตาข่ายพื้นฐาน ดูเพิ่มเติมที่ โครงสร้างตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม (Polygon Mesh )
• เฉพาะเสา E(5) และเสา N(3) เท่านั้น โดยไม่มีรูและไม่มีเสาขอบ 6

เนื่องจากลิขสิทธิ์ที่ให้ความยืดหยุ่นสูง ซอฟต์แวร์ MakeHuman จึงถูกนักวิจัยนำไปใช้อย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์:

เมช MakeHuman ถูกนำมาใช้ในการออกแบบอุตสาหกรรมเพื่อตรวจสอบมานุษยวิทยาของโครงการ^{[ 8 ]}และใน การวิจัย ความเป็นจริงเสมือนเพื่อสร้างอวตาร อย่างรวดเร็ว จากการวัดหรือมุมมองกล้อง^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

ตัวละคร MakeHuman ถูกนำมาใช้ในกลศาสตร์ชีวภาพและ วิศวกรรม ชีวการแพทย์เพื่อจำลองพฤติกรรมของร่างกายมนุษย์ภายใต้เงื่อนไขหรือการรักษาบางอย่าง^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}โมเดลตัวละครมนุษย์สำหรับโครงการสร้างระบบเซลล์ประสาทกระจก เทียม ^{[ 20 ]}ก็ถูกสร้างขึ้นโดย MakeHuman เช่นกัน

ซอฟต์แวร์นี้ใช้สำหรับการพัฒนาระบบฝึกอบรมการผ่าตัดแบบมองเห็นและสัมผัส^{[ 21 ]}การจำลองเหล่านี้ผสมผสานประสาทสัมผัสเข้ากับข้อมูลภาพ และจัดเตรียมสถานการณ์การฝึกอบรมที่สมจริงเพื่อเพิ่มพูน ปรับปรุง และประเมินทักษะและความรู้ของศัลยแพทย์ฝึกหัดและศัลยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ

การสร้างแบบจำลองเสมือนจริง 3 มิติแบบเต็มตัวได้ดำเนินการโดยใช้ MakeHuman ^{[ 22 ]}และการวิเคราะห์ 3 มิติของการฝังศพในยุคคริสเตียนตอนต้น ( โบราณคดีการตาย ) ^{[ 23 ]}

เครื่องมือนี้ยังถูกใช้เพื่อสร้างตัวละครเพื่อแสดงท่าทางภาษามืออีกด้วย^{[ 24 ] [ 25 ]}

MakeHuman ยังสามารถใช้สำหรับการวิจัยพฤติกรรมที่ไม่ใช้คำพูด เช่น การแสดงออกทางใบหน้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ระบบการเข้ารหัสการกระทำทางใบหน้า^{[ 26 ]}

• ระบบการเข้ารหัสการแสดงออกทางสีหน้า
• เครื่องปั่น
• คนเสแสร้ง
• ดาซ สตูดิโอ
• เฟซเจน
• ManuelbastioniLABเป็นปลั๊กอินโอเพนซอร์สฟรีสำหรับ Blender สำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติแบบพาราเมตริกของตัวละครมนุษย์ที่สมจริง

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ