Un proyecto desarrolla tecnología de escaneo 3D para crear rostros virtuales y mejorar el reconocimiento facial con IA

La Universitat Oberta de Catalunya (UOC) y la start-up Metascan, con sede en Barcelona, impulsan un proyecto de investigación aplicada para el desarrollo de un sistema avanzado de escaneo de cabezas 3D y la creación de un modelo paramétrico innovador de representación de identidades y expresiones faciales.

El proyecto, liderado por Lisa Hornung, está pensado para llevarlo a cabo con Metascan a través del desarrollo de un doctorado industrial con la UOC. La tesis de Hornung está dirigida por Ismael Benito Altamirano, investigador de la UOC perteneciente al grupo Artificial Intelligence for Human Well-being (AIWELL) —adscrito a la unidad de investigación sobre salud digital, salud y bienestar—, y profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación.

Movimientos humanos más realistas

Entre los objetivos del proyecto está el desarrollo de un sistema de escaneo de cabezas 3D de alta fidelidad que usa técnicas avanzadas como la fotogrametría, que permite reconstruir formas tridimensionales a partir de múltiples fotografías tomadas desde diferentes ángulos, y el desplazamiento gaussiano, que mejora el detalle de las superficies suavizando irregularidades y capturando mejor los volúmenes y las expresiones del rostro.

Además, esta iniciativa trabajará en la recopilación de conjuntos de datos procedentes de escaneos 3D de alta resolución que reflejen la diversidad de rostros y expresiones humanas. La investigación también desarrollará un modelo facial paramétrico inspirado en el modelo SMPL (skinned multi-person linear), una tecnología utilizada en animación y visión por computador que permite representar de forma realista y manipulable la forma y el movimiento de cuerpos humanos. Cuando se adapta al rostro, este enfoque facilita un control preciso sobre la identidad y las expresiones faciales.

A partir de estos datos, en el marco de esta tesis se entrenarán modelos de IA para utilizarlos en reconocimiento facial, generación de avatares y análisis emocional, con especial atención a garantizar que los resultados sean justos y representativos para todo tipo de personas.

Una IA más justa

"Este proyecto impulsa el desarrollo de modelos de IA más justos y fiables con el objetivo de que las tecnologías avanzadas sean más seguras y accesibles", afirma Lisa Hornung. Para la doctoranda, "poder contribuir a este desafío técnico y científico desde la UOC es una gran oportunidad. El doctorado me permite trabajar estrechamente con equipos de investigación e innovación en un contexto dinámico que sitúa el conocimiento en el centro".

Para Ismael Benito, "la propuesta de valor de Metascan, centrada en hacer accesible la tecnología de escaneo 3D, encaja con nuestros objetivos, con aplicaciones en avatares, gemelos digitales o interfaces asistenciales". Además, Benito subraya que uno de los grandes retos científicos del proyecto será "capturar conceptos humanos, como la emoción o la expresión facial, mediante la generación de conjuntos de datos que no solo impulsen nuestra investigación, sino también la de otros centros". El profesor también destaca la complementariedad de infraestructuras: "Mientras Metascan instala su laboratorio propio en Barcelona, la UOC puede aportar su capacidad computacional en la nube, lo que permite a Lisa entrenar modelos de aprendizaje profundo con el respaldo de recursos universitarios".

Por parte de Metascan, apuntan que "este proyecto no solo potenciará nuestra capacidad de investigación y desarrollo en el campo de los modelos fundacionales humanos (human foundational models, HFM), sino que también subrayará nuestra misión de construir una IA más inclusiva y reducir las desigualdades a través de la tecnología", destaca Dirk Hornung, su CEO.

Sobre Metascan

Metascan es una start-up fundada en el año 2024 especializada en la investigación y el desarrollo de human centric synthetic data para el entrenamiento de la IA. La empresa es pionera en la creación de HFM y ha desarrollado una infraestructura de escaneo 3D de alta precisión para la digitalización de seres humanos que genera conjuntos de datos de alta calidad. Metascan se compromete a reducir el sesgo en la IA promoviendo una tecnología más justa y democratizando el acceso a modelos fundacionales humanos. Metascan ha formado parte del programa de aceleración de Barcelona Activa.

Este doctorado industrial se enmarca en la misión de investigaciónde la UOC sobre tecnología ética y humana, y favorece el objetivo de desarrollo sostenible (ODS) 9 de la ONU: construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación.

El Plan de Doctorados Industriales es una iniciativa pública de la Generalitat de Cataluña impulsada a finales de 2012 en colaboración con el sistema universitario y de investigación catalán y estrechamente relacionada con la formación doctoral, la transferencia de conocimiento y el desarrollo de proyectos de I+D+i en colaboración con el entorno socioeconómico (empresas e instituciones).

La investigación de la UOC

La UOC investiga, con una marcada especialización en el ámbito digital, para incidir en la construcción de la sociedad del futuro y contribuir a las transformaciones necesarias para hacer frente a los desafíos globales.

Los más de 500 investigadores e investigadoras y más de 50 grupos de investigación se articulan en torno a cinco unidades de investigación para abordar cinco misiones: Cultura para una sociedad crítica, Educación a lo largo de la vida, Salud digital y bienestar planetario, Tecnología ética y humana y Transición digital y sostenibilidad.

Además, la universidad impulsa la transferencia de conocimiento y el emprendimiento de la comunidad UOC con la plataforma Hubbik.

Los objetivos de la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible de las Naciones Unidas y el conocimiento abierto son ejes estratégicos de la docencia, la investigación y la transferencia de conocimiento de la UOC. Más información: research.uoc.edu.