كيف تعمل فلاتر سناب شات.. ميزة جديدة بقالب قديم

سناب شات، التطبيق المميّز الذي وصل خلال فترةٍ قصيرةٍ نسبيّاً إلى أجهزة المشاهير وملايين الأشخاص حول العالم، وعلى الرّغم من أنّ هدفه الأساسيّ هو تمكين مستخدميه من مشاركة لحظاتهم المميّزة مع العالم أجمع، إلّا أنّ أكثر ما ميّز التطبيق هي تلك المُؤثرات الفريدة كالأقنعة البرّاقة وفلتر الكلب الذي جميعنا مُذنبٌ باستخدامه، كُل تلك المُؤثّرات تُعرف بالعدسات Lenses أو ما يُصرّ المستخدمين على تسميتها بالفلاتر Filters.

قد تبدو لك الفلاتر ميزة سخيفة ومن دون أي مغزى، وعلى الرّغم من أنّ فكرتها بسيطة من حيث المبدأ، إلا أنّ آليّة تطبيقها مذهلة بحقّ، فهل تساءلت يوماً كيف تعمل؟

تقوم فكرة الفلاتر على التّعديل المباشر على الصور القادمة من الكاميرا، وهي ليست بالأمر الجديد كما أنّها ليست من تقديم سناب شات أساساً، فالفكرة بأكملها انطلقت من أوكرانيا عبر تطبيق Looksery والذي استخدم وللمرة الأولى تقنية الواقع المعزز للتعديل المباشر على صور الوجوه القادمة من الكاميرا.

في أيلول من عام 2015 قامت شركة سناب شات بالاستحواذ على التطبيق مقابل صفقة قُدّرت بحوالي 150 مليون دولار، (تُفيد تقاريرٌ بأنّها الصفقة التّقنية الأكبر في التّاريخ الأوكرانيّ) لتقوم بعدها بدمجه ضمن تطبيقها فأصبح اليوم عبارة عن خانة العدسات/الفلاتر ضمن تطبيق سناب شات الرّئيسيّ.

إنّ عملية تطبيق الفلاتر على الوجوه تتمّ عبر عدّة مراحل يجريها معالج جهازك بسرعة خارقة، حيثُ تبدأ بمسح الصور القادمة من الكاميرا وتحليلها بحثاً عن وجود وجوه بشريّة فيها، وهو أيضاً ليس بالأمر الجديد إطلاقاً فشركة فيس بوك إلى الكاميرات الرّقمية تكشف الوجوه البشرية وتحيطها بمربّع منذ وقتٍ طويلٍ، لكن المختلف في سناب شات أنّ العملية مجرّد مرحلة من عدّة مراحل تتم بسرعة خارقة عبر معالج جهازك المحمول.

كيف يتمّ التّعرف على الوجوه؟

تهدف جميع التّقنيات الجديدة إلى محاكاة آلية عمل الدّماغ البشري قدر الإمكان، وعندما يتعلّق الأمر بالتعرف على الوجوه فالدّماغ البشري خارق في ذلك، حيثُ أنّه يعتمد المعلومات القادمة من العين إلى جانب ما هو موجود في الذاكرة مما تعلّمناه إلى جانب الخبرة المتراكمة عبر السّنين ما يجعله ليس قادراً على تمييز الوجوه البشرية وحسب، بل تحديد هويّتها أيضاً في حال كانت مألوفة، تكوين مشاعر واسترجاع ذكريات عنها بلمح البصر.

لا يقتصر الأمر على هذا، فالدّماغ البشري بارعٌ للغاية في اكتشاف الوجوه، حتّى أنّه يكتشفها في أماكن غير موجودة فيها أساساً، فهل نظرت يوماً ما إلى غيمة في السّماء وبدت لك كشكل مألوف؟ أو هل نظرت إلى مجموعة من الخطوط والنقاط ورأيت فيها ما يُشبه الوجه؟

هذا أحد جوانب ما يُعرف بالباريدوليا Pareidolia، وهي محاولة الدماغ لخلق معنى من مجموعة معلومات مبهمة تماماً؛ أمّا في الأجهزة الإلكترونيّة، فتُكتشف الوجوه عن طريق البحث الدّائم عن معلومات معيّنة ومحدّدة لإيجاد معنى ضمن عالم غير مفهوم إطلاقاً بالنّسبة لها.

ولفهم ذلك يجب علينا التّحدث عن كيفيّة رؤية المعالجات للصور، فبينما أنت تراها جاهزة بألوانٍ وأشكالٍ معيّنةٍ، فهي تبدو للحواسيب عبارة عن تجمّع لعددٍ كبيرٍ من الرموز، كُل رمز مكوّن من أرقام مختلفة ويُمثّل قيمةً توافق لون كل بيكسل موجود في الصورة.

ولتتمكن الحواسيب من الكشف عن وجود الوجوه، يتمّ توظيف خوارزمية تجري مسحاً مُتواصلاً عبر كل تلك القيم إلى أن تجد وجهاً ما والخوارزمية الأبرز في هذا المجال هي خوارزمية فيولا جونز Viola-Jones الموجّهة للبحث عن جسم معين في الصّور، وإيجاد الوجوه من أهم استخداماتها، لكن ما هو الوجه أساساً؟

تبعاً للشكل التّشريحي للوجه، فإن سقوط الضوء عليه سيعطي ألواناً بتدرجات مختلفة، فالمناطق البارزة ستكون بلون فاتح بينما المناطق المنخفضة ستكون بلون أغمق، وكمثال على ذلك تخيّلوا صورة وجه باللون الأبيض والأسود، سيكون سطح الأنف الممتد من ذروته إلى ملتقى الحاجبين فاتح اللون، بينما جانبي الأنف سيكونان بلون أغمق، كما ستكون الجبهة من أفتح المناطق ومركزها سيكون بلون أفتح من طرفيها، كما أنّ تجويفي العين فلونهما غامق وهكذا.

تبين الصورة آلية عمل الخوارزميّة، حيثُ أنّها تستخدم مُستطيلات للكشف عن المناطق الفاتحة والغامقة، وذلك بحساب مجمل البيكسلات الموجودة تحت المستطيل الأبيض وطرحها من تلك الموجودة تحت المستطيل الأسود.

باختصار، بما أنّ الحاسوب قادر على تحديد لون كل بيكسل في الصّورة تبعاً لقيمته الممثلة في مجموعة الرموز، ستقوم الخوارزمية بمسح القيم الممثّلة لتدرج اللون الرمادي، أي أنّها ستعامل الصور وكأنها بالأبيض والأسود ومن ثُمّ ستقرأ قيمها بحثاً عن مناطق التّباين الذي هو الفرق بين المناطق الفاتحة والغامقة ضمن الصورة.

خلال عملية المسح، عندما ستجد الخوارزمية بيانات كافية مُشابهة لما ذكرناه ضمن منطقة معينة من الصورة ستخلص إلى وجود وجه، وبسبب اعتمادها على الشّكل التّشريحي له، فلتتمكّن من تنفيذ عملها يجب أن تكون الصور ذات مسقط جبهي حصراً، الأمر الذي يُفسر عدم قدرتها على اكتشاف الوجوه في صور ذات مسقط جانبي أو مع ميلان بزاوية معيّنة أو حتّى في حال كان الوجه صغيراً جدّاً.

إنّ الكشف عن الوجوه ليس إلّا مجرّد بداية في عمليّة تطبيق الفلاتر، فالخطوة الثّانية تتمثّل بتحديد معالم الوجه ومعرفة موقعها بدقة، وليتم ذلك يُستخدم نموذج نقطي جاهزٌ يُمثّل الوجه ويحيط بحدوده ومعالمه، وهذا النّموذج هو نموذج إحصائي موحد تمّ التّوصل إليه بعد أن قام أشخاصٌ بضبطٍ يدويّ للنقاط على حدود ومعالم الكثير والكثير من الوجوه الموجودة في آلافٍ من الصّور.

يتمّ معايرة النموذج بشكل بسيط ليناسب وجهك، وبشكل بسيط نعني بتغيير حجمه بالكامل وتدويره بناءً على المعلومات المتوافرة مُسبقاً من موقع وجهك ومكان أنفك وعينيك.

بما أنّ النموذج هو نموذج موحّد، فهو ليس دقيق أبداً وتعديل حجمه واتجاهه ليس كافياً طلاقاً، لذا يقوم المعالج بعدها بمسح قيم كُل بيكسل جدداً حول كل نقطة من نقاط النموذج ليتم الكشف عن المكان الصحيح لحدود المعالم الوجهية ومحاذاة النقط عليها من جديد بشكلٍ دقيقٍ.

لكن ماذا إن اختلطت القيم المتقاربة فأخطأ المعالج ووضع نقطةً من النّقاط في مكان بعيد عن مكانها الصّحيح؟

هنا يتم الاعتماد على موقع باقي النّقاط، فأن وجد المعالج أن وجود النقطة في مكان ما سيُفسد ترتيب النّقط الباقية بشكلٍ إجماليّ سيستنتج أنّها في مكان خاطئ وسيُعيد ضبطها بما يُناسب موقع باقي النقاط.

بعد وضع كل نقطة في مكانها الصّحيح، سيُصنع نموذجٌ شبكيٌّ اعتماداً على تلك النقاط، النّموذج الذي يُعدّ كخريطة عامّة للوجه، وعند تحريك أي جزء منه سيتحرك الخط أو المنطقة الموافقة له من النموذج الشبكي، والعكس صحيح، أي يُمكن تعديل مناطق الوجه بتعديل الخطوط الشبكية الموافقة لها، وهذا يُفسر كيف يصبح وجهك مدور أو يتم رفع خدودك وسواه ضمن فلاتر مُعيّنة.

بعد هذه الخطوة يستطيع البرنامج إضافة مُؤثرات افتراضيّة كالماكياج أو الأقنعة والإكسسوارات المختلفة وإلى جانب ذلك، يُمكن استخدام المخطط الشبكي للكشف عن حركة أجزاء من الوجه وهذا يفسّر كيف يتمّ ضبط حدوث مؤثرات إضافية كإصدار أصوات أو حركات مميزة عند فتح الفم أو رفع الحواجب.

على صعيد تجربة استخدم التطبيق، يجب ذكر جهاز iPhone X المزوّد بنظام كاميرا أماميّ بات يُعرف باسم True Depth Camera والتي تستطيع تكوين نموذج ثلاثي الأبعاد عن وجهك بإسقاط نقط من الأشعة حت الحمراء عليه لمسح تفاصيله بدقة، ما يعني أنّ استخدام الفلاتر على جهاز iPhone X سيكون أفضل من الأجهزة الباقية كونه سيتم تطبيقها بدقّة متناهية مع المحافظة على شكلها من التشوّه حتّى عند إمالة رأسك بزوايا واسعة.

لكن ما الهدف من تلك الفلاتر؟

إنّ الفكرة بأكملها تبدو سخيفة لاسيما عند الأخذ بعين الاعتبار الآلية المذهلة لتطبيقها، فلما كُل هذا العناء؟

إنّ الفلاتر من أهم عوامل الجذب التي دفعت الكثيرين لتحميل سناب شات واستخدامه، الأمر الذي أفضى إلى زيادةٍ في عدد المُستخدمين النّشطين يوميّاً على التطبيق، كما أنّ الفلاتر تُعدّ مصدرَ دخلٍ بحدّ ذاتها لشركة سناب شات، فأنت بنهاية المطاف تشارك صورك مستخدماً الفلاتر مع الكثير من العالم أو مع الملايين كما هو حال المشاهير، فتخيل أنّك تستخدم فلتراً يُظهر شعار علامة تجاريّة كانت دفعت مسبقاً مبلغاً ماليّا لسناب شات كي تضمّنه ضمن مجموعة الفلاتر، إنّها خطوة تسويقيّة ناجحة للغاية!