LES SEANCES DE TRAVAIL

4.4

Estudo de caso 3: 35 anos de envelhecimento

Neste estudo de caso, a idade de referência (idade do desaparecimento) é de 20 anos e a idade objetivo (idade de busca) é de 55 anos. Para o presente caso é estudado o processo de envelheci- mento de duas filhas do mesmo casal.O processo de construção do modelo plausível da pessoa desaparecida com a idade de 55 anos segue os nove passos descritos no Capítulo 3.

Passo 1 - Seleção de fotografias na idade de referência. A Figura 4.13 (a) apresenta as fotografias do pai, da mãe e das filhas desaparecidas, todos com a idade de referência de 20 anos.

Figura 4.13: a) Passo 1: Fotografias selecionadas na idade de referência para o grupo familiar 2. b) Modelos tridimensionais na idade de referência.

Passo 2 - Construção dos modelos na idade de referência. A partir das fotografias apre- sentadas na Figura 4.13 (a), foram construídos os modelos 3D ilustrados na Figura 4.13 (b).

Passo 3 - Definição das estruturas de dados genômicas (EDG). Como nos casos anteriores, os valores das medidas antropométricas foram armazenados em sua estrutura genômica. Cada medida, expressada como porcentagem de deformação geométrica do modelo médio (Apêndice B). Cada medida pode ser expressada em termos da porcentagem de deformação geométrica, onde 100% equivale à medida do modelo médio e os valores resultantes à variação relativa a esse modelo, esses valores estão registrados na Tabela 4.7.

4.4 Estudo de caso 3: 35 anos de envelhecimento 48

Tabela 4.7: Porcentagem de deformação geométrica das medidas antropométricas armazenadas para o pai e para a mãe na idade de referência, que correspondem aos genes armazenados para as filhas desaparecidas.

Gene Pai Mãe a 98,37 % 99,73 % b 100,90 % 113,89 % c 99,34 % 98,23 % d 101,24 % 103,80 % e 93,71 % 104,17 % f 100,98 % 95,02 % g 101,16 % 95,76 % h 88,17 % 97,01 % i 97,84 % 98,96 %

Gene Pai Mãe j 102,45 % 103,88 % k 96,30 % 99,57 % l 94,11 % 101,56 % m 101,78 % 103,05 % n 109,47 % 118,37 % o 108,09 % 111,31% p 83,13 % 102,85 % q 107,58 % 92,78 % r 105,80 % 93,88 %

Passo 4 - Geração dos bancos de gametas. Neste estudo, foram feitas 20 simulações de meiose com a estrutura genômica do pai e dez com a da mãe, gerando 70 espermatozoides e 70 óvulos. Esses gametas não foram registrados aqui por questão de espaço.

Passo 5 - Geração das EDG da descendência. A prole possível de ser gerada com a fecundação dos 70 óvulos por cada um dos 70 espermatozoides é de 4900 filhos. No entanto, foram gerados 70 filhos com fecundações aleatórias de 70 óvulos por 70 espermatozoides. Na Figura 4.14, estão ilustrados apenas doze dos 70 filhos gerados. Uma vez que as características de pigmentação de pele, de definição das regiões com pelo e do tipo do pelo não foram incluídas na estrutura cromossômica do modelo, em cada um dos modelos da prole na idade de referência, foram aplicadas as texturas das filhas na idade de referência.

Passo 6 - Seleção do modelo de referência. Dos 70 modelos de filhos gerados, os modelos selecionados automaticamente foram aqueles que apresentaram menor discrepância do modelo de referência de cada uma das filhas (erro de 0.58 % para a filha 1 e de 0.49 % para a filha 2) segundo a métrica descrita no Capítulo 3. As porcentagens de deformação geométrica que correspondem às medidas armazenadas na estrutura genômica do descendente selecionado se encontram detalhadas na Tabela 4.7. Na Tabela 4.8 encontram-se as porcentagens de defor- mação geométrica do modelo do filho após a fecundação e a aplicação dos pesos para o cálculo da dominância (Seção 3.3.4). As comparações dos modelos selecionados com os modelos de referência das filhas construídos no Passo 2 são ilustradas nas figuras 4.15 e 4.16.

4.4 Estudo de caso 3: 35 anos de envelhecimento 49

Figura 4.14: Modelos das filhas gerados a partir dos modelos paternos na idade de referência usando as duas texturas das filhas.

Tabela 4.8: Porcentagens de deformação geométrica do descendente selecionado após da fe- cundação.

Gene % Filha 1 % Filha 2 a 99,18 101,42 b 114,46 102,16 c 98,41 99,71 d 97,11 93,09 e 101,85 120,43 f 100,50 100,08 g 95,2 99,69 h 83,13 82,57 i 98,78 91,69

Gene % Filha 1 % Filha 2 j 98,54 97,09 k 97,16 97,72 l 98,94 97,45 m 100,06 98,83 n 112,28 116,34 o 105,93 102,33 p 98,77 104,59 q 97,83 87,47 r 103,51 101,39

Passo 7 - Geração dos modelos 3D dos pais na idade objetivo. Os modelos dos pais, construídos a partir de suas fotografias na idade objetivo, são ilustrados na Figura 4.17.

Passo 8 - Atualização das EDG dos pais. A partir dos modelos paternos construídos na idade objetivo (Figura 4.17), as estruturas genômicas dos pais são atualizadas armazenando as medidas correspondentes à nova idade. As porcentagens de deformação geométrica das medidas atualizadas para os dois pais estão registradas na Tabela 4.9.

4.4 Estudo de caso 3: 35 anos de envelhecimento 50

Figura 4.15: (a) Modelo da filha 1 gerado no Passo 2. (b) Modelo selecionado no Passo 6. (c)Histograma de comparação entre os dois modelos.

Figura 4.16: (a) Modelo da filha 2 gerado no Passo 2. (b) Modelo selecionado no Passo 6. (c)Histograma de comparação entre os dois modelos.

Figura 4.17: Modelos paternos atualizados na idade objetivo.

Passo 9 - Construção do modelo da pessoa desaparecida na idade objetivo. A estru- tura genômica do filho desaparecido é considerada como a do modelo menos discrepante sele- cionado no Passo 6. Assim, para cada par de genes, é possível identificar o gene oriundo do pai e o gene oriundo da mãe. De posse dessa informação e das estruturas genômicas dos pais

4.4 Estudo de caso 3: 35 anos de envelhecimento 51

Tabela 4.9: Medidas antropometricas atualizadas para o pai e a mãe na idade objetivo.

Gene Pai Mãe a 102,92 99,57 b 114,93 82,00 c 101,69 98,17 d 105,86 89,08 e 89,85 105,31 f 103,95 102,34 g 102,05 100,25 h 87,24 110,78 i 98,60 100,91

Gene Pai Mãe j 98,89 107,87 k 90,84 115,33 l 97,89 105,68 m 99,18 86,09 n 101,02 118,95 o 101,20 110,5 p 95,91 89,28 q 104,59 88,80 r 103,68 95,66

atualizadas para a idade objetivo, atualizam-se as informações contidas na estrutura genômica da filha desaparecida. Em seguida, a partir dessas informações genéticas atualizadas e os pesos aplicados no processo de fecundação dos modelos selecionados, reconstrem-se os modelos das filhas desaparecidas na idade objetivo. Esse modelo e as comparações com o chamado ground- truth(modelo ou fotografia da pessoa na idade objetivo, usado para efeito de comparação) estão ilustrados nas figuras 4.18 e 4.19.

Figura 4.18: (a) Modelo envelhecido da filha desaparecida 1. (b) Fotografia da pessoa desa- parecida na idade objetivo. (c) Histograma de comparação entre os dois modelos.

Os modelos podem ser adaptados a diferentes imagens reais para ter uma melhor percepção do realismo do resultado (figuras 4.20 e 4.21).

4.5 Considerações finais 52

Figura 4.19: (a) Modelo envelhecido da filha desaparecida 2. (b) Fotografia da pessoa desa- parecida na idade objetivo. (c) Histograma de comparação entre os dois modelos.

Figura 4.20: Na sequencia * Fotografia da pessoa desaparecida na idade inicial, Modelo facial 3D na idade de referência, * Modelo facial 3D na idade objetivo, *Modelo facial 3D na idade de referência renderizado em uma imagem, * Fotografia da pessoa desaparecida aos 40 anos.

Figura 4.21: Na sequência * Fotografia da pessoa desaparecida na idade inicial, Modelo facial 3D na idade de referência, * Modelo facial 3D na idade objetivo, *Modelo facial 3D na idade de referência renderizado em uma imagem, * Fotografia da pessoa desaparecida aos 40 anos.

4.5

Considerações finais

Com os estudos de caso apresentados neste capítulo é possível perceber as propriedades de transmissão de características dos modelos paternos para os filhos. É importante realçar que o trabalho só estuda a geometria facial, e que as texturas geradas no FaceGen Modeler foram aproveitadas e manipuladas para dar um maior realismo aos modelos resultantes. Com o au- mento de genes e a inclusão da textura melhor trabalhada é possível chegar a resultados mais próximos da realidade, porém, com os resultados apresentados, pode-se comprovar que a téc-

4.5 Considerações finais 53

nica de simulação do processo de envelhecimento a partir de características herdadas garante a geração de modelos com características próprias bastante próximas das pessoas modeladas.

54

5

Conclusões e Trabalhos Futuros

5.1

Principais contribuições

O presente trabalho apresenta uma metodologia para auxiliar no processo de busca de pessoas desaparecidas. A metodologia proposta foi apresentada em nove passos usando a técnica de geração de personagens virtuais por reprodução simulada para construir e atualizar o modelo da pessoa desaparecida.

A qualidade dos modelos resultantes depende diretamente dos modelos faciais paternos na idade de referência e na idade objetivo. A variabilidade da prole está relacionada com a EDG (número de cromossomos e número de genes por cada cromossomo). Melhores resultados podem ser obtidos incrementando o número de parâmetros de controle (número de genes do modelo), para assim refinar suas características.

O resultado também se vê influenciado pelo modelo tridimensional da pessoa desaparecida na idade de referência. No presente estágio de desenvolvimento, os modelos faciais iniciais, tanto da pessoa desaparecida quanto dos pais, são construídos a partir de fotografias, usando o software FaceGen Modeler. Para que o processo seja concluído as fotografias selecionadas devem ser perfeitamente frontais (fotografia tipo documento). Essa é uma restrição indesejável no processo de seleção das fotografias.

Comparando os modelos resultantes com imagens reais na idade objetivo, pode-se observar que apesar das restrições mencionadas, o modelo mantém as principais características faciais da pessoa modelada, cumprindo assim com o principal objetivo da técnica proposta, geração de um modelo aproximado de uma pessoa desaparecida depois de determinado tempo.