טורסטן רייל לומד ביולוגיה כדי לעשות אנימציה

אני אדבר על טכנולוגיה שאנחנו מפתחים באוקספורד בימים אלו שאנחנו חושבים שתשנה את הדרך בה משחקי מחשב וסרטי הוליווד נעשים. הטכנולוגיה הזו מדמה אנשים היא מדמה אנשים עם גוף מדומה ומערכת עצבים מדומה ששולטת בגוף זה עכשיו לפני שאמשיך לדבר על הטכנולוגיה הזו בואו נראה איך דמויות אנושיות נראות כיום במשחקי מחשב זהו קליפ ממשחק מחשב שנקרא "גניבת המכוניות הגדולה 3" יצא לנו לראות את זה בקצרה אתמול ומה שאתם יכולים לראות זה, האמת שזהו משחק טוב מאד זה אחד ממשחקי המחשב הטובים בכל הזמנים אבל מה שאתם יכולים לראות זה שהאנימציות במשחק חוזרות על עצמן הן נראות די אותו הדבר גרמתי לו לרוץ לתוך הקיר, שוב ושוב ואתם יכולים לראות שהוא נראה בדיוק אותו הדבר הסיבה לכך היא שהדמויות הללו הן לא באמת דמויות אמיתיות הן הדמיה גרפית של דמות

כדי להכין אנימציות כאלו, האנימטור בסטודיו צריך לחזות מה יקרה במשחק האמיתי ואז ליצור את רצף הפעולות הספציפי הזה כך שהוא או היא יושבים, יוצרים את האנימציה הזו, ומנסים לחזות מה יקרה במשחק. לאחר מכן הפעולות הספציפיות הללו חוזרות על עצמן בזמנים התואמים את הפעולות במהלך המשחק התוצאה היא שאין באמת אינטראקטיביות במשחק כך מתקבל מצב שבו ישנן פעולות שחוזרות על עצמן במרווחי זמן קבועים פחות או יותר זה אומר שמשחקי מחשב לא יהיו מפתיעים כמו שהם יכולים להיות מכיוון שאתה יכול לקבל מהם, לפחות במובן של הדמות רק מה שהכנסת לדמות אין התהוות אמיתית

ושלישית, כמו שאמרתי, רוב האנימציות חוזרות על עצמן הדרך היחידה שניתן לפתור את זה זה בעזרת הדמיה אמתית של הגוף האנושי ולדמות את החלק במערכת העצבים במוח ששולט בגוף ואולי, אם אוכל להשתמש בך להדגמה הבאה כדי להראות את ההבדל כי בעצם זה נורא טריוויאלי אם אני דוחף את כריס טיפה, ככה, לדוגמה, הוא יגיב לזה אם אדחוף אותו מזווית שונה, הוא יגיב אחרת וזה בגלל שיש לו גוף ובגלל שיש לו יכולות מוטוריות שישלטו בגוף הזה זה ממש טריוויאלי זה לא משהו שקיים כיום במשחקי מחשב, בכלל. תודה רבה. כריס אנדרסון: זהו?

זהו, כן. אז זה מה שאנחנו מנסים לדמות לא את כריס באופן ספציפי אלא בני אנוש בכלל התחלנו לעבוד על זה כבר לפני זמן מה באוניברסיטת אוקספורד וניסינו להתחיל בפשטות מה שניסינו לעשות זה ללמד דמות ממקלות ללכת דמות המקלות הזו מדומה פיזית. ניתן לראות על המסך כך שהדמות נתונה לכוח הכבידה, יש לה מפרקים וכולי אם נריץ את הסימולציה הדמות פשוט תתמוטט ככה החלק המסובך הוא להכניס בדמות אינטליגנציה מלאכותית שתשלוט בה שתוכל לגרום לה לעבוד ולצורך כך אנו משתמשים ברשת עצבית שמבוססת על החלק במערכת העצבים שיש לנו בעמוד השדרה ששולט על ההליכה בבני אדם זה נקרא מחולל תבנית מרכזי כך שאנו מדמים את זה גם, והחלק המסובך באמת הוא ללמד את הרשת העצבית ללכת לצורך כך השתמשנו באבולוציה מלאכותית. אלגוריתמים גנטיים

שמענו על כך אתמול ואני מניח שרובכם מכירים את המושג אך בקצרה, הרעיון הוא ליצור כמות גדולה של פרטים שונים, רשתות עצביות במקרה הזה, שכולן מקריות בהתחלה אתם מחברים אותן יחד במקרה הזה לשרירים מלאכותיים של היצור בעל שתי הרגליים הזה ומקווים שזה יעשה משהו מעניין בהתחלה כולם משעממים מאד רובם לא יזוזו כלל אבל חלקם אולי יעשו צעד קטן אלו נבחרים על ידי האלגוריתם מיוצרות מחדש על ידי מוטציה ושחלוף כדי להכניס גם מגדר וחוזרים על התהליך הזה שוב ושוב עד שיש לכם משהו שהולך במקרה הזה, בקו ישר, ככה אז זה היה הרעיון מאחורי זה כשהתחלנו, סידרתי את התוכנה ערב אחד זה לקח 3-4 שעות להריץ את הסימולציה. התעוררתי בבוקר שלמחרת. הלכתי למחשב והבטתי בתוצאות וקיוויתי לגלות משהו שהולך בקו ישר כמו שהדגמתי זה מה שקיבלתי במקום

(צחוק)

אז חזרנו לשולחן התכנון לבסוף גרמנו לדמות לעבוד אחרי ששייפנו פה ושם וזוהי דוגמה לתהליך אבולוציוני מוצלח מה שתראו בעוד רגע זו דמות בעלת שתי רגליים שלומדת איך ללכת בעזרת אבולוציה מלאכותית בהתחלה היא לא מצליחה ללכת אך היא תשתפר עם הזמן אז זו דמות שלא הולכת

(צחוק)

אחרי חמשה דורות של יישום תהליך אבולוציוני האלגוריתם הגנטי משתפר טיפה

(צחוק)

דור 10 יעשה מספר צעדים נוספים עדיין לא שם אבל עכשיו, אחרי 20 דורות, הוא הולך בקו ישר בלי ליפול זו הייתה פריצת הדרך בשבילנו זה היה פרוייקט מאתגר ברמה האקדמית ברגע שהגענו לשלב הזה, היינו די בטוחים שאנחנו יכולים לנסות לעשות דברים נוספים בגישה הזו ממש לדמות גוף ולדמות את החלק במערכת העצבים ששולט בו בשלב זה הבנו שזה יכול להיות מאד מרגש לתחומים כמו משחקי מחשב או עולמות אינטרנטיים מה שאתם רואים זו דמות שעומדת ואנחנו הנחנו מכשול בדרכה מה שניתן לראות, היא הולכת ליפול מהמכשול החלק המעניין הוא שאם אני אזיז את המכשול טיפה לימין שזה מה שאני עושה עכשיו הדמות תיפול בצורה שונה לחלוטין ושוב, אם אזיז את המכשול טיפה, הדמות תיפול באופן שונה לחלוטין

(צחוק)

מה שאתם רואים דרך אגב בחלק העליון הן חלק מהפעילויות העצביות שמוזנות לשרירים הוירטואלים או.קי. זה הוידאו. תודה זה נראה טריוויאלי אך זה מאד חשוב כי זה לא משהו שקיים היום בשום עולם מדומה או אינטראקטיבי בשלב זה החלטנו לפתוח חברה ולהמשיך להתפתח מכיוון שזו הייתה דמות פשוטה וקובייתית מה שבאמת רצינו זה גוף אנושי שלם אז פתחנו את החברה שכרנו צוות של פיזיקאים, מהנדסי תוכנה וביולוגים שיעבדו על זה, והדבר הראשון שעבדנו עליו היה ליצור גוף אנושי זה היה חייב להיעשות מהר כדי שנוכל לבדוק אותו במכונה רגילה אך זה היה צריך להיות מדויק מספיק כדי שזה ייראה מספיק טוב

אז הכנסנו די הרבה מידע ביו מכאני בדבר הזה וניסינו ליצור דמות אמיתית ככל שניתן מה שאתם רואים על המסך כרגע זו הדמיה פשוטה של הגוף האנושי אציין שזה די פשוט להוסיף דברים כמו שיער, בגדים וכולי. אך אנחנו בחרנו להשתמש בהדמיה פשוטה כך שנוכל להתרכז על התנועה עכשיו מה שאני הולך לעשות בעוד רגע זה לדחוף את הדמות טיפה, ונראה מה יקרה לא משהו מעניין הדמות נופלת כמו בובה. הסיבה היא שאין לדמות אינטליגנציה זה נעשה מעניין כשמכניסים אינטליגנציה מלאכותית לדמות לדמות הזו יש יכולות מוטוריות בחלק הגוף העליון לדמות הזו אין יכולות ברגליים אך מה שהדמות תעשה, אני אדחוף אותה שוב הדמות תבין באופן עצמאי שהיא נדחפת היא תשלח את ידיה היא תסתובב לכיוון הנפילה ותנסה לבלום את הנפילה אז זה מה שאתם רואים

עכשיו זה נעשה ממש מעניין אם נכניס אינטליגנציה מלאכותית לחלק הגוף התחתון כך שיש לנו את אותה הדמות אני אדחוף אותה קצת יותר חזק יותר חזק ממה שדחפתי את כריס מה שתראו זה שהדמות תקבל דחיפה משמאל תיקח מספר צעדים אחורה תנסה לאזן את עצמה ותנסה להביט למקום שבו היא חושבת שהיא תיפול אראה זאת שוב ולבסוף היא פוגעת ברצפה עכשיו זה נעשה ממש מלהיב אם תדחפו את הדמות מכיוונים שונים כמו שעשיתי זה משהו שלא ניתן לעשות היום כיום יש רק גרפיקות ריקות במשחקים עכשיו זו סימולציה אמיתית, זה מה שאני רוצה להראות לכם עכשיו

זו אותה הדמות עם אותה ההתנהגות כמו שהראיתי לכם אך עכשיו אני אדחוף אותה מכיוון שונה ראשית, אתחיל עם דחיפה מימין זה בהילוך איטי כך שנוכל לראות מה קורה עכשיו הזווית השתנתה טיפה כך שאתם יכולים לראות שהתגובה שונה שוב, דחיפה מלפנים הפעם ואתם רואים שהיא נופלת אחרת ועכשיו משמאל והיא נופלת בצורה שונה זה היה ממש מלהיב בשבילנו לראות את זה זו הייתה הפעם הראשונה שראינו את זה זו הפעם הראשונה שהציבור רואה זאת כי היינו חשאיים בנוגע לזה לא הראיתי את זה לאף אחד עדיין עכשיו, משהו נחמד מה קורה אם תשים את הדמות זו רק דמות עץ אך יש בה את אותה האנטיליגנציה המלאכותית אך אם תניח את הדמות על משטח חלקלק כמו קרח עשינו את זה רק בשביל הצחוק, רק כדי לראות מה קורה

(צחוק)

וזה מה שקורה

(צחוק)

(מחיאות כפיים)

לא היינו צריכים לעשות דבר פשוט לקחנו את הדמות שהרגע דיברנו עליה להניח אותה על משטח חלק וזה מה שמקבלים וזה מה שמעניין בגישה הזו עכשיו שהלכנו למפתחי משחקי מחשב וחברות סרטים והראינו להם את הטכנולוגיה הזו, קיבלנו תגובה טובה מאד ומה שהם אמרו היה, שהדבר הראשון שהם זקוקים לו זה פעלולן וירטואלי מכיוון שפעלולים הם בבירור דבר מסוכן והם מאד יקרים וישנן המון סצנות פעלולים שלא ניתן לעשות מכיוון שאתה לא יכול לפגוע בפעלולן אז הם רצו פעלולן דיגיטלי ועל זה אנחנו עובדים בחודשים האחרונים וזה המוצר הראשון שאנחנו מתכוונים להוציא בעוד מספר חודשים אז לפניכם מספר סצנות של בחור שמקבל בעיטה זה מה שאנשים רוצים, זה מה שסיפקנו להם

(צחוק)

אתם יכולים לראות שהדמות תמיד מגיבה זו לא גופה, זהו גוף שבחלק הספציפי הזה מרגיש את הכוח ומנסה להגן על ראשו אני חושב שזו מכה די רצינית שוב אתה די מרחם על הדמות וראינו את זה כל כך הרבה פעמים שלא ממש אכפת לנו יותר

(צחוק)

יש קטעי וידאו הרבה יותר גרועים מזה דרך אגב שהוצאתי כאן עוד אחד מה שאנשים רצו זו תגובה לפיצוץ כוח חזק שפוגע בדמות ושהדמות תגיב לפיצוץ בעודה באויר כך שהדמות לא תיראה מוגבלת אלא דמות שתוכל להשתמש בה בסרט אקשן דמות שנראית חיה גם בעודה עפה אז הדמות הזאת הולכת להיפגע מכוח גדול היא הולכת להבין שהיא נמצאת באויר והדמות תנסה, ובכן לפרוס את ידיה לכיוון הנחיתה זו זווית אחת, הנה עוד זווית אנחנו מאמינים שרמת הריאליזם שאנחנו משיגים טובה מספיק לשימוש בתעשיית הסרטים

בואו נראה הדמיה קצת שונה זה משהו שקיבלתי אתמול בלילה מסטודיו אנימציה בלונדון, שמשתמש בתוכנה שלנו ומנסה אותה בימים אלו אז זו אותה התנהגות שראיתם רק בגרסה מהוקצעת יותר אז אם תביטו בדמות לעומק תראו שיש המון תנועות גוף שמתרחשות לא משהו שדומה לאנימציה של ימים עברו בימים שאנימטורים היו צריכים ליצור את התנועות הללו כל התנועות קורות אוטומטית במהלך הסימולציה זו זווית שונה ושוב, גרסה בהילוך איטי זה מהיר להפליא. זה קורה בזמן אמת אפשר להריץ את הסימולציה בזמן אמת, לנגד עיניך לשנות אותה אם תרצה, ותקבל את האנימציה ישירות כיום, לעשות דבר כזה באופן ידני ייקח לך מספר ימים

זו התנהגות נוספת שהם ביקשו אני לא ממש בטוח למה אבל עשינו את זה בכל מקרה זו התנהגות פשוטה שמראה את הכוח של הגישה הזו במקרה הזה ידיה של הדמות מקובעות לנקודה מסוימת בחלל וכל מה שביקשנו מהדמות לעשות זה להיאבק וזה נראה אורגני, נראה מציאותי אפשר לרחם על הבחור זה אפילו גרוע יותר, וזה עוד וידאו שקיבלתי אתמול בלילה אם תחדד את זה ותהפוך את זה למציאותי יותר

עכשיו אני אראה לכם את זה איך זה יכול להרגיש אורגני, כמה זה מרגיש מציאותי וזה סימולציה פיזית של גוף האדם בעזרת אינטליגנציה מלאכותית שמניעה שרירים בגוף עוד דבר שעשינו רק בשביל הצחוק כדי ליצור סצנת פעלולים מורכבת ואחד הפעלולים המפורסמים ביותר הוא בחלק בו ג'יימס בונד קופץ מסכר בשוויץ ואז נתפס בחבל באנג'י קליפ קצר

כן, ניתן לראות את זה כאן במקרה הזה הם השתמשו בפעלולן אמיתי. פעלול מאד מסוכן בסאנדיי טיימס בחרו בו כאחד הפעלולים המרשימים ביותר הבטנו בדמות שלנו ושאלנו את עצמנו האם גם אנחנו יכולים לעשות זאת? האם נוכל להשתמש בסימולציה הפיזית של הדמות להשתמש באינטליגנציה מלאכותית להכניס את האינטליגנציה המלאכותית הזו לדמות שלנו להניע שרירים וירטואלים, לדמות את הדרך בה הוא קופץ מהסכר ואז לצנוח צניחה חופשית ולגרום לחבל הבאנג'י לתפוס אותו? עשינו את זה, זה לקח לנו בערך שעתיים כדי ליצור את הסימולציה וכך זה נראה אפשר עוד לעבוד על זה. אלו עדיין שלבים ראשונים ודי עשינו את זה בשביל הצחוק רק לראות מה יצא לנו מזה אבל מה שגילינו בחודשים האחרונים שהגישה הזו שאנחנו די סגורים עליה חזקה מאד אנחנו די מופתעים ממה שאפשר לקבל מהסימולציות הרבה פעמים אנחנו נתקלים בהתנהגויות מפתיעות שלא צפינו מראש

יש כל כך הרבה דברים שניתן לעשות בעזרת התוכנה הדבר הראשון כמו שאמרתי זה לעשות פעלולן וירטואלי מספר אולפנים משתמשים בתוכנה הזו כדי לייצר פעלולן וירטואלי והם עולים לאקרנים בקרוב מאד בכמה הפקות גדולות הדבר השני הוא משחקי מחשב בעזרת הטכנולוגיה הזו, משחקי מחשב יראו שונה וירגישו שונה בפעם הראשונה יהיו דמויות שירגישו אינטראקטיביות ובעלות גוף שמגיב באמת אני חושב שזה יהיה מלהיב מאד בטח נתחיל במשחקי ספורט שיהפכו לאינטראקטיביים הרבה יותר אבל אני נלהב במיוחד מהשימוש בתוכנה בעולמות אונליין כמו מה שטום מלצ'ר הראה לנו מידת האינטראקטיביות שנקבל תהיה שונה לחלוטין, אני חושב, ממה שאנחנו מקבלים עכשיו

הדבר השלישי שאנחנו מתעניינים בו הוא הסימולציה מספר חברות סימולציה כבר ניגשו אלינו אבל פרויקט אחד מלהיב במיוחד, שנתחיל בחודש הבא שימוש בטכנולוגיה שלנו ובמיוחד את טכנולוגיית ההליכה לעזור למנתחים שעובדים עם ילדים עם שיתוק מוחין לחזות את תוצאות הניתוחים והשפעתם על הילדים כמו שאתם ודאי יודעים קשה מאד לחזות תוצאה של ניתוח אם אתה מנסה לתקן הליכה

הציטוט הקלאסי הוא "זה לא צפוי במקרה הטוב" זה מה שאנשים חושבים כיום שתהיה התוצאה מה שאנחנו רוצים לעשות עם התוכנה שלנו זה לתת למנתחים כלי אנחנו הולכים לדמות הליכה של ילד מסוים ואז המנתח יכול לעבוד על הסימולציה הזו ולנסות דרכים שונות לשפר את ההליכה הזו לפני שהוא מבצע ניתוח בפועל זה פרויקט אחד שמאד מלהיב אותנו וזה יחל בעוד כחודש לבסוף, זו רק ההתחלה אנחנו יכולים לדמות רק מספר התנהגויות עכשיו האינטליגנציה המלאכותית לא טובה מספיק לדמות גוף אנושי שלם את הגוף כן אך לא את כל היכולות המוטוריות שיש לנו ואני חושב שאנחנו נהיה שם אם נוכל לדמות משהו כמו רקדנית בלט כרגע אין לנו את זה אבל אני די בטוח שנוכל לעשות את זה בבוא היום

האמת היא, שיש לנו בלי כוונה רקדן הדבר האחרון שאני אראה לכם זו אינטליגנציה מלאכותית שהתפתחה כדאי שאגיד, חצי התפתחה כדי לייצר שיווי משקל אז בעטנו בבחור והבחור היה אמור להתאזן זה מה שחשבנו שיצא לנו אך זה מה שיצא לנו בסופו של דבר

(מוזיקה)

באופן מוזר, אין לדבר הזה ראש. אני לא בטוח למה זה לא משהו שהכנסנו לשם באמת הוא פשוט התחיל ליצור את הריקוד הזה בעצמו האמת שהוא רקדן יותר טוב ממני, אני חייב לציין ומה שאתם רואים לאחר זמן מה אני חושב שהוא מגיע לשיא ממש בסוף ואני חושב, הנה לכם.

(צחוק)

כל זה קרה אוטומטית. אנחנו לא נגענו זו הסימולציה שיוצרת את זה בעצמה כך שהיא

(מחיאות כפיים)

תודה לא ממש ג'ון טרבולטה, אבל אנחנו עובדים גם על זה אז תודה רבה על זמנכם תודה

(מחיאות כפיים)

כריס: מדהים. זה היה ממש מדהים

תודה