В настоящее время многими производителями, как зарубежными, так и отечественными, представлен широкий круг портативных переносных устройств - SD-сканеров и программного обеспечения к ним, позволяющих получить точную трехмерную модель сканируемого объекта.
Преимуществом использования трехмерных изображений является возможность расширения комплекса идентификационных признаков внешности посредством вращения цифровой трехмерной модели для выбора оптимального ракурса, отображения характерных признаков в любой плоскости в пределах 360 градусов, что приобретает высокое практическое значение при исследовании стоп-кадров видеозаписей различного качества и исследования изображений лиц, изменивших анатомические признаки внешнего облика. В последнем случае важно выявить неизмененные анатомические признаки внешнего облика, независимо от их расположения (наблюдение в фас и профиль) выявить особенности их строения. Полученное трехмерное цифровое изображение внешности исследуемого лица с использованием необходимого программного обеспечения может быть легко масштабировано и ориентировано в любой плоскости. При этом в ходе производства экспертизы аналогично исследованию видеозаписей полученные трехмерные изображения посредством графических редакторов преобразуются в 2D-изображения, после чего производится их сравнение с представленными на исследование объектами. Вышеизложенное в полной мере отражает точку зрения Н.А. Селиванова, изложенную им в одной из своих работ [16], рассматривающих основные проблемы криминалистической экспертизы и пути их решения в части, касающейся тенденций развития криминалистической техники: «...разработка новых методов исследования, последовательное повышение чувствительности прежних аналитических методов, расширение круга объектов, изучаемых этими методами, увеличение количества выявляемых признаков, и в конечном счете, расширение круга вопросов, решаемых с использованием специальных знаний».
Получение цифровой 3D-модели внешнего облика подозреваемого (идентифицируемого) лица возможно как сотрудником ЭКП при привлечении его в качестве специалиста для производства следственного действия «получение образцов для сравнительного исследования», так и самим следователем при использовании соответствующего оборудования для 3D-сканирования.
Важно отметить, что современные цифровые переносные устройства (3D-сканеры), применяемые в технологии 3D-сканирования, позволяют получить высокоточные цифровые модели внешнего облика исследуемого лица, отвечающие требованиям сопоставимости. Сканеры и программное обеспечение к ним не требуют предварительной настройки, обеспечивая простоту и интуитивность использования.
Так, для исследования возможности использования технологии 3D-сканирования при производстве портретной экспертизы (идентификации (отождествления) личности по признакам внешности) в отношении лиц, изменивших анатомические признаки своего внешнего облика, в целях проверки требований, предъявляемых к технико-криминалистическим средствам, используемым при фиксации внешности идентифицируемого лица, авторами был использован 3D-сканер Artec Eva с программным обеспечением Artec Studio 13 Professional.
Технические характеристики используемого оборудования: технология 3D-сканирования - оптическая (использование источника света и оптических камер); источник света - вспышка; разрешение камер - 1,3 Мп; передача цвета - да; передача текстур - да; 3D-разрешение - 0,2 мм; 3D-точность - 0,1 мм; скорость сбора данных - до 18 000 000 точек/с, рабочее расстояние до объекта - от 0,4 до 1 м; угол триангуляции (поле видимости камер) - 30x21; частота видеосъемки - до 16 кадров/с; время 3D-экспонирования - 0,0002 с; программное обеспечение - Artec Studio 13 Professional; выходной формат - OBJ, PLY, WRL, STL, AOP, ASC, PTX, E57, XYZRGB; интерфейс - ^USB2.0, совместим с USB 3.0; формат экспорта измерений - CSV, DXF, XML; вес - 0,9 кг; габариты - 262x158x63 мм; энергопотребление - 12 В, 48 Вт; калибровка оборудования не требуется.
Сканирование выполнялось нами указанным выше оборудованием без предшествующего опыта работы с аналогичным оборудованием. В процессе сканирования нами отмечалась эргономичность устройства, интуитивная простота работы оборудования и программного обеспечения, не требующие дополнительной подготовки и калибровки сканера, а также предварительной настройки программного обеспечения.
Технические характеристики используемого персонального компьютера (характеристики процессора, объем оперативной памяти и характеристики видеокарты) позволили произвести сканирование с максимально возможным качеством для используемого устройства ^D-сканера). Таким образом, сканирование производилось в режиме 16 кадров в секунду (максимально возможная для данного устройства скорость сканирования 16 кадров/с), метод позиционирования - «геометрия+текстура».
После запуска программы Artec Studio 13 Professional в левой части открывшегося диалогового окна отображаются следующие элементы управления: «Съемка», «Автопилот», «Редактор», «Команды», «Сборка», «Править», «Измерения», «Мульти», «Текстура», «Опубликовать». При переходе в каждый из элементов управления отображаются дополнительные настройки параметров сканирования, которые нами не изменялись.
Процесс сканирования начинается с нажатия кнопки «Съемка», после чего в открывшемся окне программы в реальном времени отображается процесс сканирования (накопления слоев сканированного изображения). Сканирование производилось в помещении с искусственным рассеянным неконтрастным освещением, источник света - 6 светильников с диодными лентами дневного света. 3D-сканер последовательно перемещался вокруг сканируемого лица на различном уровне (от теменной части до груди) с целью получения погрудного изображения. Отметим, что имеющаяся функция предварительного просмотра получаемого 3D-изображения позволяет оценить качество сканирования, приостановить сканирование, возобновить сканирование, выявить участки, требующие дополнительной проработки. В итоге общее время сканирования составило около 4 минут.
По завершении процесса экспериментального сканирования с использованием функции предварительного просмотра на экране персонального компьютера наблюдалось полученное трехмерное изображение, состоящее из 3840 снимков. После выбора элемента «Сборка» в автоматическом режиме производилась обработка накопленных изображений (их программное объединение), в результате чего была получена цветная 3D-модель внешнего облика одного из авторов.
Полученная модель с точки зрения ее использования при производстве портретной экспертизы имела удовлетворительное качество (нами оценивалась точность, передача текстуры кожи и волос, яркость и контрастность полученной модели). Отметим, что полученная 3D-модель может быть сохранена в ряде форматов, предлагаемых программным обеспечением. Так, в зависимости от необходимости решения поставленных задач это могут быть форматы, отображающие как полигональную сетку с возможностью производства различных измерений, так и форматы, обеспечивающие наложение цветной текстуры на полигональную сетку. Размер полученной 3D-модели составил 79 Mb для формата obj и 103 Mb для текстур.
Подводя итог проведенному исследованию, следует отметить, что технология 3D-сканирования, безусловно, заслуживает внимания с точки зрения возможности ее применения при производстве судебной портретной экспертизы, в т.ч. в отношении лиц, изменивших анатомические признаки внешнего облика. Так, в ходе проведенных экспериментальных сканирований с использованием 3D-сканера Artec Eva и программного обеспечения Artec Studio 13 Professional выявлены как достоинства, так и недостатки технологии 3D-сканирования. В соответствии с условиями проводимого эксперимента в качестве достоинств рассматриваемой технологии отметим следующие:
относительная простота использования (не требуется длительная подготовка оборудования; используемое программное обеспечение Artec Studio 13 Professional позволяет оцифровывать сложные объекты даже без специальной подготовки);
безопасность сканирующего оборудования для сканируемого лица (источником света в 3D-сканере Artec Eva является диодная лампа-вспышка, это делает его применение абсолютно безопасным для сканирования глаз и тела человека даже при интенсивном использовании);
возможность сканирования подвижных объектов (как отдельных элементов внешности человека, так и тела человека в полный рост);
технология трехмерного сканирования позволяет создать точную цифровую копию с использованием полной палитры цветов в высоком разрешении. При этом получаемая полигональная сетка является представлением 3D-модели и состоит из тысяч точек (вершин), соединенных между собой линиями (ребрами), из которых формируются мелкие полигональные формы (грани). При объединении этих геометрических элементов формируется структура, похожая на сетку, описывающая поверхность объекта. Компоненты полигональной сетки точно соответствуют трехмерной форме объекта, позволяя использовать SD-модель объекта во всех программах для работы с графикой и для SD-дизайна;
точность сканирования (для используемого нами сканера она составляет 0,1 мм, или 100 мкм). Данный параметр представляет собой погрешность, выявленную при сканировании эталонного образца, размер которого известен с точностью плюс-минус 20 мкм. В соответствии с информацией сайта производителя процедура производится для каждого экземпляра сканера. Отметим, что предел видимости для глаз взрослого человека составляет около 40-50 мкм (т.е. различимы объекты размером 0,040,05 мм на расстоянии 20-25 см, при этом толщина волоса человека колеблется в пределах 70-100 мкм);
высокая скорость сканирования для получения точного SD-изображения;
возможность последующего масштабирования и выбора необходимого ракурса полученной SD-модели (в пределах 360 градусов);
возможность выбора современных моделей 3D-сканеров, в которых передача данных осуществляется посредством беспроводной технологии (что обеспечивает большую мобильность и простоту использования вне экспертного учреждения);
в современных образцах 3D-сканеров (используемый 3D-сканер фирмы Artec Eva 2012 года производства) точность сканирования значительно выше, что в теории позволит исследовать даже едва заметные мимические морщины, родинки, шрамы и т.п.
Ряд недостатков, выявленных в ходе проводимого эксперимента с использованием 3D-сканера Artec Eva и программного обеспечения Artec Studio 13 Professional, на наш взгляд, носит субъективный характер и в большей степени они связаны с отсутствием опыта работы с программным обеспечением и данным видом устройств. В то же время относительно применения данной технологии 3D-санирования отметим следующие недостатки:
высокие требования к техническим характеристикам персонального компьютера для обеспечения наилучшего качества сканирования и работы с полученной 3D-моделью внешности исследуемого лица;
использование специального лицензируемого программного обеспечения, имеющего высокую стоимость;
отсутствие методического обеспечения и апробации в рамках производства судебной портретной экспертизы на территории РФ в настоящий момент;
отсутствие навыков работы с рассматриваемой технологией у сотрудников экспертно-криминалистических подразделений системы МВД России, прошедших повышение квалификации по дополнительной профессиональной программе «Судебная портретная экспертиза».
Таким образом, проведенное исследование позволяет утверждать о правильности теоретических выводов ряда авторов, рассматривающих перспективы внедрения и использования технологий 3D-сканирования и 3D-моделирования при производстве портретной экспертизы с целью повышения объективности получаемых в ходе производства экспертизы выводов.
В то же время использование 3D-сканеров при производстве портретной экспертизы требует внесения изменений в существующую методику производства судебной портретной экспертизы. А также разработки методов исследования новых объектов с учетом возможностей современного высокоточного оборудования, используемого в рамках технологии 3D-сканирования и 3D-моделирования, выработки требований как к используемому оборудованию и программному обеспечению, так и к подготовке экспертов в рамках получения допуска на право самостоятельного производства судебной портретной экспертизы.
Проведенное исследование позволяет применить данные результаты и их оценку с позиции положений криминалистической теории и практики раскрытия и расследования преступлений.
Необходимость дальнейших исследований в области применения технологии 3D-сканирования и 3D-моделирования, как теоретических, так и прикладных, по нашему мнению, не вызывает сомнения.
Список источников
1. Статистика и аналитика // Официальный сайт МВД России.