Reconstrução Facial Forense em um Ambiente Open Source

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Reconstrução Facial Forense por Softwares
computacionais em um Ambiente Open Source: uma
construção bibliográfica
Lais F. Alves1, Cícero André de C. Moraes², Milena C. De Souza¹, Mariana O.
Santos¹, Cleiton G. Santana³, Saulo Correa Peixoto¹ 
1 Departamento de Química e Exatas - Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia
(UESB) Av. José Moreira Sobrinho s/n, Jequiezinho. Jequié – BA – Brasil
² 3D Designer, Arc-Team, Cles/TN, Itália
³ Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas - Universidade Estadual do
Sudoeste da Bahia (UESB) Estrada do Bem Querer, KM4. Vitória da Conquista – Bahia
– Brasil
laisfariasalvessi, cleitonpib, cogitas3d, millisouza
{@gmail.com},mariana_si, saulopeixoto {@hotmail.com}
Abstract. Identifying individuals is of great value to society in various areas,
since it can be used to identificarum corpses, mummies with reconstruction of
damaged parts, among others. A forensic facial reconstruction has achieved
great prominence on the world stage. One of the factors that give prominence
to this reconstruction technique is the fact that many offer multidisciplinary
principles, given that courses like medical, biology, physics, and others can
use this technique. This article not only discusses the advantages of facial
reconstruction, but also the importance of the use of free tools from the
construction process, thus placing the importance that this new environment
can bring to the most varied fields leading to criminalistics, you can use this
technique for recognition of corpses.
Resumo. A identificação de indivíduos é de grande valia para a sociedade nos
mais variados âmbitos, visto que a mesma pode ser utilizada para identificar
cadáveres, para reconstrução de múmias com partes deterioradas, dentre
outros. A reconstrução facial forense vem obtendo grande destaque no
cenário mundial. Um dos fatores que dão destaque a essa técnica de
reconstrução é o fato de oferecer diversos princípios multidisciplinares, tendo
em vista que cursos como medicina, biologia, física, dentre outros podem se
utilizar dessa técnica. Esse artigo não aborda apenas as vantagens da
reconstrução facial, mas também a importância da utilização de ferramentas
livres na construção desde processo, colocando assim a importância que esse
novo ambiente pode trazer para os mais variados campos, em principal para
a criminalística, que pode utilizar essa técnica para reconhecimento de
cadáveres.
1. Introdução
A identidade sempre foi algo bastante relevante para os seres humanos. Quando se trata
de diferenciação para a sociedade e consequente obtenção de seus direitos,
características morfológicas, biológicas e psicológicas são usadas para diferenciar os
indivíduos uns dos outros desde o nascimento, mesmo em casos de gêmeos univitelinos
(JOBIM, COSTA, SILVA, 2012). 
A identificação post-mortem também é extremamente importante porque serve
de base nas investigações criminais e garante a preservação dos direitos e deveres dos
herdeiros. Para a Criminalística, que realiza oficialmente a identificação cível e
criminal, identificar e classificar as características individualizadoras são desafios
constantes. Em alguns casos, cadáveres são encontrados em situações em que a
identificação é comprometida devido às condições às quais tais corpos foram expostos. 
Uma das técnicas para se obter a identidade da vítima, nesses casos em que a
identificação não pode se dar de imediato, devido as condições do cadáver, é por meio
da reconstrução facial forense tridimensional, que pode ser feita de modo manual ou
computacional. Tal técnica consiste num processo em que são analisadas as
características presentes no crânio e a partir delas, é realizada uma reconstrução facial
digital. 
Os softwares mais utilizados para esse processo de reconstrução são de licença
privada e de custo elevado, a exemplo do Maya 3D e 3DS Max (AUTODESK, 2013), o
que levanta o questionamento de como essa situação pode ser mudada com o uso de
uma solução Open Source. 
Destarte, abre-se o horizonte para um estudo mais detalhado de como essas
ferramentas, que são utilizadas para a implementação no processo de reconstrução facial
em um ambiente Open Source, podem contribuir para bons resultados, com qualidade
aceitável e custo significativamente reduzido, o que proporciona maior descentralização
e disseminação da técnica. Diante de tal lacuna no estado da arte, emergiu a inquietação
que norteia o projeto em tela, que tem como objetivo analisar as metodologias
consagradas que são utilizadas para realizar a reconstrução facial, e, verificar como
resultados similares podem ser obtidos com as ferramentas Open Source. Esta análise se
baseou em testes de métodos e de ferramentas, através de observação participante e
mensuração quantitativa dos resultados. 
2. Reconstrução Facial Forense
A identificação de uma pessoa sempre foi algo que inquietou os seres humanos e isso é
relatado até mesmo nos contos.
“Ulisses, personagem de Homero, em ‘Ilíada’, ao
retornar à cidade de Tróia, é reconhecido por sua ama
devido à cicatriz que possuía na perna. Penélope não o
admitiu no leito sem antes identificá-lo com certo
cuidado, evocando lembranças e segredos privativos de
casal.” (JOBIM, COSTA, SILVA, 2012, p. 07). 
Existem situações em que é importante saber a identificação de alguém,
principalmente se essa situação ocorre após a sua morte. Pois, em certos crimes, o
cadáver encontrado não apresenta as características que permitem o reconhecimento
imediato da vítima. Assim, THEODORO (2011) salienta que a identificação é
necessária e relevante não só por questões jurídicas, mas também por aspectos de
caráter social e humanitário. 
Dessa forma, saber com autenticidade a identidade do cadáver permite que uma
série de fatos sejam definidos. Sendo assim, no âmbito jurídico, o reconhecimento do
corpo possibilita que atitudes legais possam ser tomadas, como atestado de óbito,
cumprimento dos direitos aos herdeiros, um novo casamento, entre outros fatos. Em se
tratando de um crime, tal identificação vai auxiliar na busca do responsável ou dos
responsáveis. 
De acordo com CLEMENT, MARK (2005) os métodos mais confiáveis para se
obter a identidade de uma pessoa são: datiloscopia, comparação ortodôntica e por
comparação de DNA. 
A identificação por datiloscopia se dá por meio de coleta e comparação das
impressões digitais obtidas de um indivíduo (vivo ou morto), posto que as
características presentes nas papilas dérmicas são definitivas e únicas em cada
indivíduo, mesmo se este possuir um irmão gêmeo idêntico. Para a aplicação desse
método não se faz necessário conhecimentos médicos, mas deve ser feita por
profissionais treinados para tal, os chamados papiloscopistas. 
No caso de identificação por comparação ortodôntica, está é compreendida em
três fases, sendo essas: (fase um) primeiro registro, podendo ser por meio de ficha
clínica com os dados das condições bucais da pessoa, uma fotografia ou outro dado;
(fase dois) segundo registro, que consiste em obter um novo registro de acordo com as
suspeitas sobre o indivíduo e a terceira fase se trata da comparação entre as fases um e
dois onde é confirmada ou excluída a identidade do indivíduo em questão. 
Já na identificação por comparação de DNA, são coletados materiais genéticos
dos vestígios humanos que possibilitem a realização da reação em cadeia da polimerase
(PCR). Esse tipo de teste permite a amplificação seletiva, in vitro, de sequências
específicas do DNA que se deseja estudar. Mas, o problema quanto à contaminação com
o DNA de outros indivíduos traz a preocupação quanto à maneira que esse material é
coletado, diante desse problema, a odontologia legal vem contribuindo para que a
extração seja o mais segura possível com a coleta do materialgenético a partir dos
dentes do indivíduo. 
O uso de uma quantidade considerável de métodos de identificação utilizados, e
a necessidade de todos eles, se dá porque os cadáveres sofrem diferentes desgastes de
acordo com o ambiente em que se encontram, e com o tipo de ação sofrida durante e
depois da morte. A preocupação com as técnicas de identificação é crescente porque
elas não são concorrentes, elas são complementares umas às outras. 
Sendo assim, observa-se que a variedade no uso de diferentes características
identificadoras pode permitir a utilização de métodos mais baratos, ou mais fáceis, antes
de recorrer a métodos mais caros ou mais difíceis, a exemplo da comparação de DNA. É
importante salientar que tal metodologia nem sempre obtêm sucesso, pois em alguns
casos de identificação, não são encontrados materiais genéticos nos restos mortais da
vítima. 
“Apesar da introdução da análise do DNA de restos
humanos, muitos casos permanecem não identificados.
Aproximadamente 10% dos cadáveres desconhecidos não
podem ser identificados por meio de dados odontológicos
ou outros métodos” (FERNANDES, 2010, p. 33). 
A reconstrução facial forense consiste em uma ferramenta que possibilita gerar
uma lista de possíveis nomes, que poderão ser confirmados por meio de exame de
DNA, ou de outros métodos primários que permitam a identificação. 
STEPHAN, DEVINE (2009) descrevem a reconstrução como um método que
consiste em recriar os traços faciais de um indivíduo tendo como base o seu crânio.
Sendo esse utilizado quando nenhum dos outros métodos possa ser aplicado. 
Em uma análise criteriosa, é possível notar que a reconstrução facial forense é
uma técnica que possibilita recriar a aparência facial de um indivíduo e, em seguida,
proceder ao reconhecimento da identidade do mesmo. De posse dessa face
reconstituída, pode-se fazer o uso adequado das outras metodologias de reconhecimento
individual. 
Fundamentalmente, existem três técnicas principais de reconstrução facial
forense: reconstrução bidimensional, tridimensional manual e tridimensional digital.
Essa última é possível devido aos avanços tecnológicos cada vez maiores de softwares
de modelagem em três dimensões (3D) (FERNANDES, 2010). 
Esses softwares permitem simular as condições reais similares à reconstrução
tridimensional manual, com a modelagem, a inserção das medidas de tecidos moles de
acordo com a tabela de pontos craniométricos. Os pontos craniométricos, em conjunto,
possibilitam formar uma face, e essa podem ser analisada em norma frontal, occipital,
lateral e basal. 
Para realização das reconstruções faciais são obtidos os dados do crânio seco por
meio de imagens digitalizadas, Tomografia Computadorizada (TC), Ressonância
Magnética (RM), fotografias, conversão de vídeo em malha 3D; depois esses dados são
transferidos para as ferramentas 3D e assim se inicia o processo de modelagem até
atingir a imagem completa da suposta face do indivíduo. 
Para essa coleta de dados do crânio e posteriormente a modelagem em 3D da
face, podem ser utilizados diversos softwares que podem possuir licença de uso
proprietária ou gratuita, o que define se a metodologia para a reconstrução facial será de
custo elevado ou não. 
Com o crescente avanço da tecnologia, novas melhorias na reconstrução facial
forense vêm surgindo, assim como novas metodologias. Uma que vem ganhando espaço
no campo da arqueologia é a que se utiliza de um ambiente Open Source pra realizar a
reconstrução facial. Nesta nova metodologia, são utilizados softwares totalmente
gratuitos, tanto para a obtenção de dados do crânio quanto para a realização da
modelagem dos tecidos moles. 
Essa nova metodologia se divide em duas técnicas de reconstrução facial, sendo
que na primeira os dados do crânio são obtidos por meio de fotografias feitas por uma
máquina fotográfica ou filmadora digital. Os arquivos são lançados em um software que
faz o tratamento dessas imagens para assim gerar um arquivo que será utilizado e dará
inicio a modelagem em um software 3D. Já na segunda, os dados do crânio são obtidos
por meio de RM ou TC no qual os arquivos de extensão DICOM (Digital Imaging and
Communications in Medicine) são importados para o software 3D e assim ter início na
modelagem. 
Ambas as técnicas são eficazes para realizar a reconstrução facial, entretanto, a
primeira técnica tende a diminuir os custos relacionados à metodologia, pois nem toda
instituição conta com um aparelho de RM e TC disponível.
3. Softwares Open Source
A utilização de softwares tornou-se de grande valia para as mais diversas tarefas do
cotidiano, porém estes estão divididos em proprietários e livres, sendo que esses livres
tem ganhado um grade destaque nos dias atuais devido a filosofia que existe em torno
dos mesmos e a partir dessa filosófia foram surgindo outras e uma delas é a Open
Source. 
Participantes da comunidade em torno da filosofia do Software Livre (SL),
insatisfeitos com as quatro liberdades do SL (GNU Operating System, *) criaram a
Open Source Initiative que adota o termo Open Source (em português, Código Aberto)
para se referir aos softwares livres (CAMPOS, 2006). 
Contrapondo ao que muitos imaginam em relação aos Softwares Open Source,
obtê-los não significa apenas ter acesso ao seu código-fonte, nem mesmo estar
submetido às quatro liberdades. Sendo que este, para ser considerada pela Open Source
Initiative como de código aberto, deve atender à dez critérios da Definição de Código
Aberto (Open Source Initiative) que contém itens como Livre Redistribuição,
Distribuição da Licença, entre outros. 
 3.1. As quatro liberdades do Software Livre
Para um software ser considerado como SL, este precisa, além de proporcionar aos seus
usuários a autonomia de executar, copiar, distribuir, estudar, mudar e melhorar o
software, também atender a quatro liberdades essenciais que são enumeradas de zero a
três. 
• Liberdade 0: A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito; 
• Liberdade 1: A liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo as
suas necessidades. Para tanto, acesso ao código-fonte é um pré-requisito; 
• Liberdade 2: A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar
ao próximo; 
• Liberdade 3: A liberdade de distribuir cópias de suas versões modificadas a
outros. Desta forma, você pode dar a toda comunidade a chance de beneficiar de
suas mudanças. Para tanto, acesso ao código-fonte é um pré-requisito.
Portanto, um programa é dito como SL, quando o usuário se beneficia de todas
essas liberdades sem a necessidade de pedir ou pagar por uma permissão (FSF, 2013).
 3.2. Softwares Open Source Utilizados na Reconstrução Facial
Na reconstrução facial forense em ambiente Open Source, os softwares utilizados
dividem-se de acordo com a sua participação em cada etapa realizada no processo da
metodologia, sendo que na primeira etapa são utilizados os que fazem a obtenção dos
dados para processá-los e na segunda o que realiza a modelagem por meio desses dados
gerados. 
Para a obtenção dos dados do crânio seco podem ser utilizados o Python
Photogrammetry Toolbox (PPT-GUI) em conjunto com o Mashlab (no caso dados por
fotografias) e o InVesalius (no caso de dados por meio de RM ou TC) e para a segunda
etapa, onde é realizada a modelagem a partir desses dados obtidos por esses softwares, o
Blender 3D.
 3.3 Trabalho Desenvolvido No Campo Da Arqueologia
 3.3.1 Australopithecus Afarensis: O diário de uma reconstrução
Neste trabalho foi feita a reconstrução facial do Australopithecus afarensis, um primata
que ganhou este nome devido ao local onde foi descoberto, a Depressão de Afar
(atualmente Etiópia), hoje já extinto, tendo sua existência entre 3,9 a 3 milhões de anos
no período Plioceno. 
A obtenção dos dados para a reconstrução se deu por meio de fotografias que
foram convertidas em3D, onde inicialmente utilizou o software StereosScan da Agisoft,
mas logo depois, esses mesmo dados foram obtidos por meio do programa Python
Photogrammetry Toolbox (PPT-GUI), um software Open Source, que gerou uma malha
3D do conjunto dessas fotografias. 
Na utilização do StereosScan notou-se a limitação de que o software só poderia
gerar uma malha de cada 2 fotografias o que fez com que tivesse de ser geradas 46
malhas formando uma espécie de quebra-cabeça para realizar a reconstrução. Porém ao
contrário do StereosScan, o PPT-GUI gera a malha completa, pois nesse software é
viável o uso do conjunto das fotografias (MORAES, 2013).
 
Figura 1: Malhas obtidas no StereosScan
 Fonte: http://www.ciceromoraes.com.br/?p=792
 
Figura 2: Malhas obtidas no PPT-GUI
 Fonte: http://www.ciceromoraes.com.br/?p=792
 
Figura 3: Resultado da reconstrução
 Fonte: http://www.ciceromoraes.com.br/?p=7
4. Outras Alternativas de Ferramentas para a Reconstrução Facial
Atualmente existem os mais diversos softwares para a modelagem de objetos e
orgânicos em três dimensões, estes se dividem entre duas classes, sendo elas a dos
softwares proprietários e dos gratuitos. Dentro da classe dos gratuitos ocorre a
subdivisão dos que são Software Livre e dos Open Source. 
Dos proprietários, dois são os mais reconhecidos. São o Maya 3D e o 3DS Max,
os quais são de propriedade da Autodesk (empresa de software de design e de conteúdo
digital). Esses softwares possuem funcionalidades que auxiliam no trabalho da
modelagem simulando as condições reais de uma reconstrução manual do crânio seco e
assim obter a suposta identidade do indivíduo. 
Esses softwares contam com um grande poder de processamento gerando
renderizações de seus modelos com alta qualidade, renderizações essas que são
possíveis devido a ter essa função integrada aos mesmos. 
Entretanto, para se ter acesso a esses softwares é necessário uma licença de uso
proprietária, que tem o valor elevado, o que faz com que seu uso para a reconstrução
facial torne a metodologia e o processo caro, tendo como consequência a pouca
acessibilidade para as instituições que venham a ter interesse em realizá-las.
5. Objetivo
O objetivo geral deste trabalho é analisar as metodologias consagradas que são
utilizadas para realização da reconstrução facial, buscando verificar como resultados
similares podem ser obtidos em um ambiente computacional Open Source, com
qualidade aceitável e custo significativamente diminuído, almejando em última
instância popularização da técnica e sua utilização em larga escala pela Criminalística.
6. Metodoligia
Para alcançar os objetivos, foi realizado um levantamento bibliográfico integrado, que
buscou coletar informações relacionadas à reconstrução facial forense por softwares
computadorizados e seus respectivos avanços. 
A estratégia utilizada para obter a base bibliográfica deu-se por meio de
pesquisa em bases eletrônicas, a exemplo da ScientificEletronic Library Online
(SCIELO), Google Acadêmico, US National Library of Medicine (MEDLINE), e na
busca manual por citações em artigos científicos identificados, também procurou-se
identificar referências em sites confiáveis como o Cogitas3D e o ATOR (Arc-Team
Open Research). A consulta dos livros relacionados foi realizada na biblioteca da
Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, e com o contato com alguns autores via
e-mail, o que proporcionou direcionamento e maior aprofundamento no conteúdo. 
Para a inclusão nesta pesquisa, os artigos utilizados foram analisados de acordo
com alguns critérios, sendo estes: o estabelecimento da hipótese e objetivos da revisão
integrativa; a qualidade de descrição das hipóteses/objetivos; qualidade do desfecho do
tema desta pesquisa; qualidade na discussão e metodologia da reconstrução facial
forense computadorizada; qualidade de apresentação da nova metodologia que se baseia
em um ambiente Open Source e qualidade na apresentação da relevância que a
reconstrução facial possui para a criminalística. 
Os artigos publicados, com resumos disponíveis nas bases de dados
selecionadas, foram, ainda filtrados por critério temporal, sendo excluídos os que
tiveram publicação em um período ao ano de 2000. 
Dessa forma, buscou-se apresentar uma nova roupagem para as metodologias
aplicadas no campo da arqueologia, através da utilização de um ambiente Open Source
para obtenção e manipulação de dados para a reconstrução facial, alcançando resultados
igualmente satisfatórios e tão efetivos quantos os alcançados por meio de metodologias
consagradas já existentes, porém com custo significativamente reduzido. 
A busca por trabalhos já realizados neste campo que pudessem detalhar o
sucesso dos resultados obtidos nas reconstruções faciais feitas nesse ambiente para a
arqueologia, foi essencial para a compreensão de como a adaptação das técnicas para o
ambiente Open Source pode ser realizada a cada etapa até chegar ao resultado final. 
As limitações encontradas para o desenvolvimento do presente trabalho
deram-se pelo fator da metodologia ser nova e pela pouca disponibilidade de referencial
teórico que retratassem o tema com completude e fidedignidade. 
A exibição dos estudos e discussões foi feita de forma descritiva, no intuito de
proporcionar ao leitor a avaliação da aplicabilidade da revisão integrativa composta, de
maneira a atingir o objetivo dessa pesquisa.
7. Considerações Finais
Diante de tantos avanços no campo da ciência forense, em destaque, a Reconstrução
Facial que como apresentado neste trabalho vem sendo estudada para o campo da
arqueologia em um ambiente Open Source, podemos notar que os resultados obtidos
nesse ambiente são satisfatórios tanto quanto as das metodologias consagradas o que
nos leva a impulsionar o estudo da aplicação desse novo ambiente, entretanto voltado
para o campo da criminalística que pode ser uma nova opção para a identificação de
indivíduos desaparecidos e de corpos que se encontram em estado em que as
metodologias consagradas não sejam de possível utilização.
8. Referencias
JOBIM, Luiz Fernando, COSTA, Luíz Renato, SILVA, Moacyr. Identificação Humana:
Identificação Médico Legal, Perícias Odontolegais, Identificação Humana pelo
DNA. 2ª Edição. Campinas: Millenium, 2012. 
Clement JG, Marks MK Computer-Graphic Facial Reconstruction; Academic
 Press, 2005; 384 p
THEODORO, M.J.A. Aplicação da Computação Gráfica na Reconstrução da Face para
Reconhecimento: Um estudo de Caso. 2011. 75 f. Dissertação (Mestrado) –
Programa de Pós-graduação Interunidades Bioengenharia – Escola de Engenharia de
São Carlos / Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto / Instituto de Química de São
Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011. 
Fernandes CMS. Análise das reconstruções faciais forenses digitais caracterizadas
utilizando padrões de medidas lineares de tecidos moles da face de brasileiros e
estrangeiros [tese]. São Paulo: Universidade de São Paulo, Faculdade de
Odontologia; 2010. 
Stephan CN, Devine M. The superficial temporal fat pad and its ramification for
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 CAMPOS, Augusto. O que é software livre. BR-Linux. Florianópolis, março de 2006.
Disponível em <http://br-linux.org/linux/faq-softwarelivre>. Consultado em 02 de
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2013. 
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em: 15 ago. 2013. 
MORAES, Cícero André da C, 2013. Australopithecus Afarensis: O diário de uma
reconstrução. Disponível em < http://www.ciceromoraes.com.br/?p=792>. Acesso
em 10 de Jul. 2013.
	1. Introdução
	2. Reconstrução Facial Forense
	3. Softwares Open Source
	3.1. As quatro liberdades do Software Livre
	3.2. Softwares Open Source Utilizados na Reconstrução Facial
	4. Outras Alternativas de Ferramentas para a Reconstrução Facial
	5. Objetivo
	6. Metodoligia
	7. Considerações Finais
	8. Referencias