面部复原的相似度有多高?高科技揭开了古人的面纱。

在著名的犯罪外貌专家赵的帮助下,昔日“貌不惊人”、三国历史上鲜有记载的曹操,在时隔1800多年后,终于向世人交出了一张合格的“标准照”:方脸、细长的眼睛、浓眉、散乱、突出的鼻子、倾斜的额头。虽然这个外貌复原只有80%的相似度,但曹石的后人已经高度认可了祖先的这张“标准照”。毕竟是源于后世的长相。

严格来说,头骨是还原古人面部的最基本材料。所谓“看透人心”,就是视死如生。只有通过头骨,人们才能了解鼻梁高度、眼睛大小、眉毛高度等外貌特征。至于颅骨完全受损的曹操,赵只能根据其后代的照片和相关资料,结合遗传学家对曹操9个后代的DNA等方面的分析,对其相貌做出有根据的猜测。但是,赵说,如果有一个头骨,曹操的外貌相似度可以达到90%-95%。

颅骨表面修复技术起源于19世纪,最早由德国学者发明,用于确认德国音乐家巴赫的遗体。1894年,莱比锡市因圣约翰教堂扩建,不得不迁走巴赫的墓地。虽然大家都知道巴赫葬在这里,但是没有人知道巴赫埋葬的具体位置。只有一个模糊的印象,巴赫的墓地位于1号地块,离教堂南门只有六步之遥,它的棺材是橡木做的。

1894 10 6月19日,圣约翰教堂教区长兰塞尔博士,解剖学家威廉?在希斯的监督下,挖掘工作正式开始。三天后,工人们挖出了一个橡木棺材,希斯证实这些骨头属于一名年轻女子。在她的棺材下面,有一个老人埋的橡木棺材。人们认为这很可能是巴赫的棺材。经Heath和vogel测试,整个骨骼长度为166.8cm,颅腔脑容量为1479.5cc,非常接近德国人的平均水平-――1478cc。

希斯想重塑这个头骨上的皮肤和毛发,看看是否能接近巴赫生前的画像。于是他研究了24具男尸和4具女尸的面部软组织厚度,把数据连同老人的头骨一起交给了雕塑家卡尔?Sevenet。在没有说明头骨可能是谁的情况下,希斯让塞文内特根据这些软组织的厚度进行雕刻。由此,塞文内特雕刻的半身像与巴赫生前的画像极为相似,为骨架是巴赫提供了有力的证据。

1895年3月8日,由希斯、兰塞尔等人组成的委员会向莱比锡市政府提交了一份报告,提出去年挖掘出的男性骨骼在很大程度上可以确认是巴赫的。不久之后,希思以论文的形式正式发表了这一调查结果。这是世界上第一次有人用头骨面部复原的方法,重现死者生前的样子。虽然希斯的初衷是为了确认巴赫的遗体,但这种试图还原头骨脸名人的做法不仅引爆了当时的舆论,也引起了众多考古学家和人类学家的关注。1898年,德国学者卡尔曼和布吉在45具男尸和8具女尸的面部选取了18个测点。经过详细研究,列出了男女面部各点的软组织厚度参数,为各国学者还原面部奠定了基础。

此后,不同国家的学者研究了不同种族的头骨特征的恢复。德国学者虽然起步早,但苏联科学家格拉西莫夫成就显著。他在研究本国多个民族颅骨特征复原的基础上,出版了专著《颅骨复原人脸原理》,总结并提出了较为全面系统的理论。

格拉西莫夫在对大量人体进行仔细研究后发现,女性的下颌比男性的下颌更小更薄,并提出了根据头骨推断年龄的方法:如果牙齿磨损,头骨完全结合变硬,则一定是成年人。他不仅为苏联博物馆复原了大量古人类和历史人物(如乌沙科夫海军上将和帖木儿)的面孔,还首次将这项工作应用于刑事技术。1950年,格拉西莫夫因其卓越的成就获得了斯大林奖。

颅骨特征的恢复过程包括面部固有部位的恢复和眼、鼻、口、耳等五官的恢复。在传统的考古修复中,专家会先将头骨变成石膏模型,根据不同性别、不同年龄的体征,在不同位置粘贴相应软组织厚度的泥条,然后根据软组织厚度在整个头骨上覆盖雕塑泥,恢复面部固有的软组织部分。然后根据头骨的具体观察结果,塑造相应的五官。最后进行表面修饰和处理,使整个模型看起来更加相似。

这种传统的泥人相对于电脑中的三维外貌复原工作,对工作人员的要求更高,工作量也很大。如果以后再做,往往会做出不同的表情。但是通过计算机,如果是同样的头骨和数据,就会得到同样的脸。

因为,在使用计算机恢复三维外貌之前,计算机本身已经创建了一个人脸三维内在部分模型的通用平台,它会根据不同的种族、年龄、性别,制作许多不同特征的眼、鼻、口、耳三维模型,这样每次恢复不同个体时,都可以直接调用特征相似的眼、鼻、口、耳三维模型,可以减少不必要的重复建模,大大提高恢复效率。

我们现在看到的埃及法老图坦卡蒙的复原相是研究人员根据立体断层扫描仪提供的大量高分辨率X射线创建的立体图像。在对图坦卡蒙进行正式扫描之前,还需要对其他埃及木乃伊进行断层扫描机检测,建立完整的古埃及人疾病数据库。当图坦卡蒙的尸体通过扫描仪时,研究人员可以看穿石棺、皮肤、骨骼甚至骨骼内部,并将图坦卡蒙的断层数据转化为年轻法老的五官。

人类学家和解剖学家在实践中积累了大量不同种族、不同性别、不同长相的人面部组织厚度的数据,编制成标准表,输入计算机。因此,人们在使用电脑进行人脸复原时,只需输入颅骨的基本信息,点击几下鼠标,就能得到一张人脸复原图。

被誉为“中国神探”、“中国犯罪相学奠基人”的赵,与被发现的尸体外貌复原有着不可名状的缘分。他第一次与2002年发现的尸体结缘。当时,赵应邀到江西讲学。恰好路过江西省博物馆时,他被“江西省明陵珍宝展”展出的明公主遗骨深深吸引。站在明妃完整的头骨前,赵灵机一动,决定用“警星CCK-ⅲ人像模仿组合系统”还原明妃的真面目。在正式复原之前,赵翻阅了大量明代的历史和民间资料,对明代的人们生活和服饰进行了细致的研究,并从不同的角度拍摄了明妃遗体的照片。十天后,中国第一张为古人复原的照片完美问世。据相术专家分析,张明公主的这张图相似度达到95%以上。此后,恢复古代人的面貌在赵就一发不可收拾了,辛追夫人,楼兰美人,吴承恩,清朝的,桂瑶,埃及法老图坦卡蒙...都成了他修复的对象。2002年3月,湖南省博物馆请赵复原2200多年前长沙马王堆女尸——著名的辛追夫人的容貌。他第一次修复辛追的脸是在30岁的时候,根据她头骨的x光片。“因为根据人类学知识,人的骨骼基本在30岁形成,选择这个年龄先修复,可以尽可能保证头骨传递信息的有效性。”赵解释道。

赵在复原辛追面部的过程中,以独特的方式采用了绘画中的“三庭五眼”理论,用四横五纵的九条直线来确定五官的位置和大小。他先把辛追的颅骨x光片扫描进电脑,然后画出内眼线、外眼线、鼻翼线、鼻底线、发际线、眉弓线、口裂线、下颌线、中线等主要特征线。在赵看来,“三分”决定脸的长度,“五眼”决定宽度。发际线是一个人额头和头发之间的标志。眉弓线决定眉毛的位置,鼻底线是指下鼻段的位置,下额线表示头像的底线位置。根据这九条线,可以基本确定五官的位置、长度、宽度、大小,确定面部的基本特征。

然后,赵根据相关文献、尸体照片、人类学、解剖结构理论和多年积累的经验,确定辛追的基本五官为杏眼、双眼皮、小尖鼻、薄唇薄口、狐尾眉、肥垂耳。最后,他只需要从系统零件库中找到与头骨匹配的五个五官,经过一系列技术处理,18,30,50岁的辛追就穿越千年时光隧道回来了。

但“两千多年前的古人画像肯定有误差,但据统计误差应该控制在10%以内”,赵在接受采访时说。就辛追夫人而言,10%的误差主要集中在三个方面:一是x光片美中不足。赵在复原古人面部的过程中,经常以头骨为依据,但这次只有头骨的x光片,难免会带来一些遗憾;第二,画像的神情和表情会带有一定的赵个人色彩;三、赵在辛追30岁面相的基础上做了50和18岁的面相,以统计推理为主,辅以一定程度的推测。

虽然现代科技很神奇,可以帮助头骨还原古人的脸,但是由于我们缺乏一定的关于古人面部结构的知识储备,不可能百分之百准确的还原古人的脸。所以还原出来的图像只能粗略的作为博物馆展示资料。

至于无法还原的细节,有个性的表情和动作只能留给后人慢慢品味了~