以假乱真！MIT新系统通过深度学习和3D打印复制经典画作

编译：chux

出品：ATYUN订阅号

悬挂在Isabella Stewart Gardner博物馆内的空框架一直提醒着人们，世界上最大的艺术抢劫案仍然悬而未决。虽然该杰作可能永远无法找到，但麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的团队正在开发一个新系统RePaint，旨在设计画作的复制品。该系统将在亚洲ACM SIGGRAPH展出。

RePaint结合3D打印和深度学习来真实地重现画作，不管照明条件或位置如何。RePaint可用于重建家居艺术品，保护原件免受博物馆磨损，甚至帮助公司创建历史作品的印刷品和明信片。

“在画廊中看到一幅画的颜色，和在家中的画面可能会有所不同，”作为该系统新论文的作者之一的Changil Kim表示，“我们的系统可以在任何照明条件下工作，这显示出比以往系统都强大的色彩再现能力。”

为了测试RePaint，该团队复制了一些由艺术家合作者创作的油画。该团队发现RePaint在为不同艺术品创建精确色调时，比现有最先进的物理模型准确度高出四倍以上。

不过由于打印的时间成本高，复制品大小仅有名片大小。在未来，该团队希望更先进的商用3D打印机帮助更有效地制作更大的画作。

虽然2D打印机最常用于再现绘画，但它们只有四种墨水（青色，品红色，黄色和黑色）。然而，研究人员发现了一种更好的方法。他们使用了一种名为“color-contoning”的特殊技术，使用3D打印机和10种不同的透明油墨，这些油墨堆叠在非常薄的层中，并与十年前一种称为半色调的技术相结合，即图像由密集的小色点而不是连续的色调创建。该团队表示，结合这些，将更好捕捉颜色的细微差别。

随着用色范围的扩大，用什么油墨来作画的问题依然存在。该团队没有使用更费力的物理方法，而是训练了一个深度学习模型来预测不同油墨的最佳组合。一旦系统掌握了这一点，他们就输入绘画图像，并使用该模型来确定在特定绘画的特定区域应使用什么颜色。

尽管团队取得了一些进展，但他们表示，在能够制作出令人眼花缭乱的“星月夜”副本之前，他们还有很多技术需要改进。例如，机械工程师Mike Foshey表示，由于油墨库有限，他们无法完全复制某些颜色，如钴蓝色。未来他们计划扩展这个库，并创建一个绘画专用的选择油墨的算法。他们也希望对于表面纹理和反射等方面，能够获得更好的细节，以便它们可以实现特定的效果，如哑光饰面。

Foshey表示，“近年来，美术的价值迅速增加，经典画作也越来越远离公众视线，我们正在构建技术来扭转这一趋势，并创造出所有人都能享受的廉价而逼真的复制品。”