Torsten Reil studiază biologia pentru a face animaţie

Voi vorbi despre o tehnologie, pe care o dezvoltăm acum la Oxford, despre care credem că va schimba modul în care jocurile pe calculator şi filmele de la Hollywood sunt realizate. Această tehnologie simulează fiinţa umană. Simulează omul cu un corp simulat şi un sistem nervos simulat pentru a controla acest corp. Acum, înainte de a vorbi mai mult despre această tehnologie, haideţi să aruncăm o privire rapidă la felul în care arată personajele umane în momentul de faţă în jocurile pentru calculator. Acesta este un clip din jocul numit Grand Theft Auto 3. L-am văzut deja pe scurt, ieri. Şi ce puteţi vedea este de fapt un joc foarte bun. Este unul dintre jocurile cu cel mai mare succes din toate timpurile. Dar ceea ce veţi vedea este faptul că toate animaţiile din acest joc sunt foarte repetitive. Ele arată în mare parte la fel. Aici, l-am făcut să intre în zid, iar şi iar. Şi puteţi vedea că el arată mereu la fel. Motivul este faptul că aceste personaje nu sunt de fapt personaje reale. Ele sunt o vizualizare grafică a unui personaj.

Pentru a produce aceste animaţii, un animator la un studio trebuie să anticipeze ce urmează să se întâmple într-un joc real şi apoi trebuie să animeze acea secvenţă specială. Deci, el sau ea se aşează, animează secvenţă şi încearcă să anticipeze ce se va întâmpla, şi apoi, aceste animaţii speciale, sunt doar redate în momentele corespunzătoare în jocul pe calculator. Acum, rezultatul acesteia este că nu poţi avea o interactivitate reală. Tot ceea ce obţii sunt animaţii care sunt redate mai mult sau mai puţin la momentul potrivit. De asemenea, aceasta înseamnă că jocurile nu sunt cu adevărat atât de surprinzătoare pe cât ar putea fi pentru că veţi obţine, cel puţin în ceea ce priveşte personajul, doar ceea ce aţi pus efectiv în el. Nu există nici o manifestare reală.

Şi în al treilea rând, aşa cum am spus, cele mai multe animaţii sunt foarte repetitive din această cauză. Acum, singura modalitate de a evita aceasta constă de fapt, în simularea corpului uman şi în a simula acea părticică a sistemului nervos, care controlează acest organism. Şi poate dacă aş putea să vă fac o demonstraţie rapidă pentru a arăta în ce constă diferenţa -- pentru că, vreau să spun, este foarte, foarte banal. Dacă îl împing un pic pe Chris, în felul acesta de exemplu, el va reacţiona. Dacă îl împing dintr-un unghi diferit el va reacţiona la aceasta diferit, şi asta pentru că el are un corp fizic, şi pentru că el are capacităţile motorii pentru a controla acest organism. Este un lucru foarte banal. Nu este ceva ce poţi obţine de la jocurile pe calculator în acest moment. Mulţumesc mult. Chris Anderson: Asta e tot?

Torsten Reil: Asta e, da. Deci, asta este ceea ce încercăm să simulăm -- nu în mod particular pe Chris, ar trebui să spun, dar oamenii în general. Acum, am început să lucrăm la aceasta cu ceva timp în urmă, la Universitatea din Oxford, şi am încercat să începem într-un mod foarte simplu. Ceea ce am încercat să facem a fost să învăţăm o figură cum să meargă. Această figură din beţe este stimulată fizic. O puteţi vedea aici pe ecran. Deci, este supusă gravitaţiei, are articulaţii, etc. Dacă rulaţi simularea se va prabuşi, la fel ca aceasta. Cel mai complicat este acum să-i punem un AI controler care de fapt îl face să funcţioneze. Şi, pentru asta, am folosit reţelele neuronale pe care ne-am bazat acea parte a sistemului nervos existent în măduva spinării care controlează mersul la om. Se numeşte generatorul modelului central. Aşa că l-am simulat şi pe acesta, şi apoi cu adevărat dificil este să înveţi această reţea cum să meargă. Pentru aceasta am folosit evoluţia artificială - algoritmi genetici.

Am auzit deja despre ele ieri şi presupun că majoritatea dintre voi sunt familiarizaţi cu acest subiect. Dar, doar pe scurt, conceptul este să creaţi un număr mare de persoane diferite, reţele neurale în acest caz, toate fiind aleatorii la început. Agăţaţi acestea sus - în acest caz, pentru muşchii virtuali ai celor două picioare ale personajului aici -- şi sperăm că face ceva interesant. La început toate acestea vor fi foarte plictisitoare. Cele mai multe dintre ele nu se vor mişca de loc, dar câteva ar putea să facă paşi mici. Acestea sunt apoi selectate de algoritm, reproduse cu mutaţii si re-combinări pentru a introduce sexul, de asemenea. Şi repeţi acest proces, iar şi iar până obţii ceva care merge -- în acest caz în linie dreaptă, în aceast fel. Deci, aceasta a fost ideea din spatele procesului. Când am început asta, am creat simularea într-o seară. A fost nevoie de aproximativ trei-patru ore pentru a rula simularea. M-am trezit a doua zi dimineaţă, m-am dus la calculator şi m-am uitat la rezultate, şi am sperat la ceva care să meargă în linie dreaptă, exact cum v-am arătat, şi asta este ceea ce am primit în schimb.

(Râsete)

Aşa că, pentru noi a însemnat întoarcerea la planşetă. În cele din urmă l-am făcut să funcţioneze, după mici optimizări ici şi colo. Şi acesta este un exemplu de funcţionare evolutivă de succes. Deci, ceea ce veţi vedea imediat este un biped foarte simplu care învaţă cum să meargă folosind evoluţia artificială. La început nu putea să meargă de loc dar, în timp, a devenit din ce în ce mai bun. Deci, aceasta este unul care nu poate merge deloc.

(Râsete)

Acum, după cinci generaţii de aplicare a procesului evolutiv, algoritmul genetic devine un pic mai bun.

(Râsete)

Generaţia 10 şi va face câţiva paşi în plus. Încă nu chiar acolo. Dar acum, după 20 de generaţii merge de fapt în linie dreaptă, fără să mai cadă . Aceasta a fost un real progres pentru noi. A fost un proiect destul de provocator din punct de vedere academic, şi odată ajunşi la stadiul în care eram suficient de încrezători că am putea încerca să facem şi alte lucruri la fel de bine cu această abordare -- de fapt să simulăm corpul şi simularea acelei părţi a sistemului nervos care controlează asta. Acum, în această etapă, a devenit clar faptul că acest lucru ar putea fi foarte interesant de asemenea, pentru lucruri cum ar fi jocurile pe calculator sau lumi online. Ceea ce vedeti aici este personajul stând în picioare acolo, şi există un obstacol pe care i l-am pus în cale. Şi ceea ce vedeţi este căderea lui peste obstacol. Acum, interesant este, dacă am muta obstacolul un pic spre dreapta, ceea ce fac chiar acum, aici, va cădea peste el într-un mod cu totul diferit. Şi din nou, dacă mutaţi obstacolul un pic, acesta va cădea din nou într-un mod diferit.

(Râsete)

Acum, ceea ce vedeţi, în partea de sus acolo, sunt câteva dintre activările neuronale care coordonează musculatura virtuală. Bine. Acesta e video-ul. Multumesc. Acum, acest aspect ar putea părea banal, dar de fapt e foarte important deoarece acest lucru nu este ceva ce poţi obţine în momentul oricărei înteracţiuni sau lumi virtuale. Acum, la acest stagiu, ne-am decis să deschidem o companie şi să mergem mai departe pentru că, evident, aceasta a fost doar un foarte simplu, bloc biped. Ceea ce am vrut cu adevărat a fost un întreg corp uman, aşa că am înfiinţat compania. Am angajat o echipă de fizicieni, ingineri de software şi biologi pentru a lucra la acest proiect, şi primul lucru la care a trebuit să lucrăm a fost să creăm practic corpul uman. Trebuie sa fie relativ rapid, astfel încât să-l puteţi rula pe o maşină normală, dar trebuie să fie suficient de precis, astfel încât să pară destul de bun, practic.

Aşa că am pus ceva cunoştiţe de biomecanică în acest lucru, şi am încercat să-l facem cât mai realist posibil. Ceea ce vedeţi aici pe ecran, în acest moment este o simplă vizualizare a acelui corp. Trebuie să completez că este foarte simplu să adăugaţi lucruri cum ar fi păr, haine, etc, dar ceea ce am făcut aici foloseşte o vizualizare foarte simplă astfel încât să vă puteţi concentra asupra mişcării. Acum, ce am de gând să fac chiar acum, într-un moment, este să împing acest personaj un pic şi vom vedea ce se întâmplă. Practic, nimic cu adevărat interesant. Cade mai mult, dar cade ca o păpuşă de cârpă, practic. Motivul pentru aceasta este că nu există nici o inteligenţă în ea. Aceasta devine interesantă când puneţi inteligenţă artificială în ea. Deci, acest personaj are acum abilităţi motorii în partea superioară a corpului. Nimic din picioare încă, la aceasta. Dar ceea ce va face - am de gând să-l împing din nou. Va realiza în mod autonom că este împins. Va ridica mâinile Se va întoarce în cădere şi încercă şi prinde căderea. Deci, asta este ceea ce aţi văzut aici.

Acum, el devine cu adevarat interesant dacă apoi adaugi AI (inteligenţă artificială) pentru partea de jos a corpului, de asemenea. Deci, aici avem acelaşi personaj. Îl voi împinge un pic mai tare acum, mai tare decât l-am împins pe Chris. Dar ceea ce veţi vedea este ca va primi o împingere acum din stânga. Ceea ce vedeţi este că face paşi înapoi -- încearcă să-şi menţină echilibrul, încearcă să se uite la locul unde crede ca va ateriza. Vă voi arăta din nou. Şi apoi, în cele din urmă, loveşte podeaua. Acum, acest lucru devine cu adevarat interesant atunci când împingi personajul în diferite direcţii, din nou, la fel cum am făcut. Asta e ceva ce nu se poate face chiar acum. În momentul în care ai doar grafica de calculator goală în jocuri. Ceea ce este acum este o simulare reală. Asta e ceea ce vreau să vă arăt acum.

Deci, aici e acelaşi personaj, cu acelaşi comportament, pe care tocmai vi l-am arătat, dar acum, eu doar îl împing din diferite direcţii. Pentru început cu o simplă apăsare de la dreapta. Apropo, e redat cu încetinitorul pentru a putea vedea ce se întâmplă. Acum, unghiul a fost modificat un pic aşa că puteţi vedea că reacţia este diferită. Din nou, o împingere, de data aceasta din faţă Şi vedeţi cade într-un mod diferit. Şi acum din stânga. Şi cade diferit. A fost extrem de interesant pentru noi să vedem că se intâmplă acest lucru. A fost pentru prima dată când am văzut această reacţie. A fost pentru prima dată când publicul a văzut aceast lucru pentru că am fost în modul stealth. Nu am arătat încă nimănui acest lucru. Acum, un lucru amuzant. Ce se întâmplă dacă puneţi personajul -- aceasta este acum o versiune a sa din lemn, dar are aceeaşi AI în ea -- dar dacă pui personajul pe o suprafaţă alunecoasă, cum ar fi gheaţa. Noi tocmai am făcut acest lucru pentru amuzament, să vedem ce se intâmplă.

(Râsete)

Şi asta este ceea ce se intâmplă

(Râsete)

(Aplauze)

Nu am făcut nimic cu privire la acest lucru. Au luat acest personaj despre care tocmai v-am vorbit, l-am pus pe o suprafaţă alunecoasă şi asta este ceea ce am obţinut. Şi acesta e un lucru cu adevărat fascinant despre această abordare. Acum, când ne-am dus la studiourile de film şi la dezvoltatorii de jocuri şi le-am arătat această tehnologie, am primit un răspuns foarte bun din partea lor. Şi ce au spus a fost, primul lucru de care au nevoie imediat sunt cascadorii virtuali. Deoarece cascadoriile sunt, evident, foarte periculoase, sunt foarte scumpe, şi există o mulţime de scene de cascadorie pe care nu le poţi face în mod evident pentru ca nu poţi permite cu adevărat să expui cascdorul unor situaţii în care să se rănească grav. Aşa că au dorit să aibă o versiune digitală a unui cascador şi la aceasta am lucrat în ultimele luni, Şi acesta e primul produs pe care îl vom lansa în câteva săptămâni. Deci, aici sunt doar câteva scene foarte simplu în care un tip este lovit. Asta este ceea ce doresc oamenii. Asta e ceea ce le oferim.

(Râsete)

Puteţi vedea, reacţionează întotdeauna. Acest nu este un organism mort. Acesta este un organism care, practic, în acest caz particular, simte forţa şi încearcă să-şi protejeze capul. Cred doar că, din nou, a fost o lovitură puternică Şi simţi un fel de părere de rău pentru acel lucru, şi am văzut-o de atât de multe ori că acum nu ne mai pasa.

(Râsete)

Există videoclipuri cu mult mai rele decât aceasta, apropo, pe care le-am scos, dar ... Acum, iată un altul. Ceea ce îşi doresc oamenii ca reacţie comportamentală este să aibă o explozie, o forţă puternică aplicată personajului, şi personajul să reacţioneze la ea în aer. Aşa nu ai un personaj care arată moale, ci, de fapt, un personaj care se pot utiliza într-un film de acţiune imediat care, de asemenea, arată la fel de viu şi în aer. Deci, acest personaj urmează să fie lovit de o forţă, îşi dă seama că este în aer şi încearcă şi, ei bine, îşi întinde braţul în direcţia în care va ateriza. Acesta este un unghi, aici e un alt unghi. Acum, credem că realismul pe care îl atingem cu aceasta este suficient de bun pentru a putea fi utilizat în filme.

Şi haideţi să aruncăm o privire la o vizualizare uşor diferită. Acest lucru este ceva ce tocmai am primit aseară de la un studio de animaţie din Londra, care foloseşte soft-ul nostru şi cu care experimentează chiar în acest moment. Deci, acesta este exact acelaşi comportament pe care l-aţi văzut, dar într-o versiune puţin mai bună. Aşa că dacă vă uitaţi la personaj cu atenţie vedeţi că există o serie de mişcări ale corpului care se produc dar nici una dintre ele nu a trebuit animată ca pe vremuri. De fapt, animatorii ltrebuiau să le animeze. Toate acestea se întâmplă în mod automat în cadrul simulării. Acesta este un unghi uşor diferit, şi din nou o versiune a acestuia redată cu încetinitorul. Aceasta este incredibil de rapid. Aceasta se întâmplă în timp real. Puteţi rula această simulare în timp real, în faţa ochilor voştri, să o modificaţi dacă doriţi, şi veţi obţine animaţia direct din ea. În momentul de faţă, a face ceva de genul acesta manual probabil v-ar lua câteva zile.

Acesta este un alt tip de comportament pe care ni l-au cerut. Nu sunt sigur de ce, însă, oricum, am realizat şi asta. Este un comportament foarte simplu care vă arată puterea acestei abordări. În acest caz, mâinile personajului sunt fixate la un anumit punct în spaţiu, şi tot cea ce am spus personajului să facă a fost să lupte. Şi arată organic. Arată real. Simţi un fel de părere de rău pentru tip. Este chiar mai rău - şi acesta este un alt film pe care tocmai l-am primit aseară -- dacă vă redă aceasta un pic şi mai real

Acum, vă prezint aceasta doar pentru a va arăta cât de organic poate simţi de fapt, cât de real poate părea. Şi aceasta este tot o simulare fizică a organismului, folosind Al pentru a coordona musculatura virtuală în organism. Acum, un lucru pe care l-am făcut pentru a ne amuza a fost să creăm o scenă de cascadorie ceva mai complexă, şi una dintre cele mai faimoase cascadorii este cea în care James Bond sare de pe un dig în Elveţia şi apoi este reţinut de o coardă elastică. Am un scurt clip aici.

Da, puteţi vedea asta aici. În acest caz au folosit un cascador adevărat. A fost o cascadorie foarte periculoasă. Tocmai a fost votată, cred că în Sunday Times, ca fiind una dintre cele mai impresionante cascadorii. Acum, am încercat şi ne-am uitat la personajul nostru şi ne-am întrebat, "Putem să facem şi noi acest lucru?" Putem folosi simularea fizică a personajului, a inteligenţei artificiale, să introducem această inteligenţă artificială în personaj, să coordonăm musculatura virtuală, să simulăm modul în care sare de pe dig, şi apoi să plonjeze în aer, şi să-l reţinem după aceea cu o coardă elastică? Am făcut asta. Ne-a luat vreo două ore, destul de mult pentru a crea simularea. Şi în felul acesta arată, aici. Acum, aceasta ar putea fi făcută cu ceva mai mult efort. Este încă în stadiul timpuriu, şi am făcut asta mai mult pentru amuzament doar pentru a vedea ce poate ieşi de aici. Dar ceea ce am aflat în ultimele luni, este faptul că această abordare destul de aproape de standard este incredibil de puternică. Noi înşine suntem surprinşi de ceea ce poţi obţine de fapt din aceste simulări. Adesea au existat comportamente surprinzătoare pe care nu le prevăzusem înainte.

Sunt atât de multe lucruri pe care le putem face cu aceasta chiar acum. Primul lucru, aşa cum am spus, urmează să fie cascadorul virtual. Mai multe studiouri folosesc acest soft pentru a produce cascadorii virtuale, şi ele urmează să apară pe ecrane în curând, de fapt, pentru câteva producţii importante. Cel de-al doilea lucru sunt jocurile video. Cu această tehnologie jocurile video vor arăta diferit şi se vor simţi în mod foarte diferite. Pentru prima dată veţi avea actori care intr-adevar simt foarte interactiv, care au organisme reale, ce reacţionează în mod real. Cred că va fi incredibil de incitant. Probabil începând cu jocurile sportive care vor deveni mult mai interactive. Dar eu sunt încântat în mod special de folosirea acestei tehnologii în lumile online cum ar fi în exemplul pe care Melcher Tom ni l-a arătat. Gradul de interactivitate pe care îl vom obţine este total diferit, cred, faţă de ceea ce avem acum.

Un al treilea lucru pe care îl aşteptăm şi în simularea căruia suntem foarte interesaţi. Am fost abordaţi de mai multe companii de simulare, dar de un singur proiect suntem deosebit de incântaţi, pe care îl vom începe luna viitoare, este de a utiliza tehnologia noastră, şi, în special, tehnologia mersului, pentru a-i ajuta pe chirurgii care lucrează cu copiii cu paralizie cerebrală, pentru a anticipa rezultatul operaţiilor la aceşti copii. Cum probabil ştiţi, este foarte dificil să anticipezi care va rezultatul unei operaţii dacă încerci să corectezi mersul.

Citatul clasic este, cred, in cel mai bun caz este imprevizibil, este ceea ce oamenii cred acum, că este rezultatul. Acum, ceea ce vrem să facem cu soft-ul nostru este să permitem chirurgilor să aibă un instrument. Urmează să simultăm mersul unui anume copil şi chirurgul poate lucra pe acea simulare şi să încerce diferite căi de îmbunătăţire a acelui mers înainte de a trece la actul chirurgical propriu-zis. Acesta este un proiect de care suntem deosebit de încântaţi, şi va începe luna viitoare. În fine, acesta este doar începutul. Putem replica doar câteva comportamente acum. AI nu este suficient de bună pentru a simula întregul organism uman. Corpul da, însă nu toate abilităţile motorii pe care le avem. Şi, cred, vom ajunge acolo doar dacă vom putea simula ceva de genul baletului. Acum nu avem asta dar sunt foarte sigur că vom fi capabili să facem acest lucru la un moment dat.

Avem de fapt un dansator însă nu în mod deliberat, este ultimul lucru pe care doresc să vi-l prezint. Acesta a fost un contur AI care a fost produs şi a evoluat-- a evoluat pe jumătate, ar trebui să spun - practic pentru a produce echilibru. Deci, loveşti individul şi acesta ar trebui să-şi menţină echilibrul. La acest lucru ne-am gândit că trebuie să rezulte din aceasta. Dar aceasta este ceea ce a apărut din ea în cele din urmă.

(Muzică)

În mod bizar, acest lucru nu are un cap, nu sunt sigur de ce. Deci, aceasta nu este ceea ce am introdus noi de fapt A început să creeze singur dansul. De fapt, e un dansator mai bun decât mine, trebuie să recunosc. Şi ceea ce vedeţi după un timp -- Cred că merge într-un punct culminant chiar la sfârşit. Şi cred că, asta este.

(Râsete)

Aşa că toate s-au întâmplat în mod automat. Noi nu am pus asta acolo. Aceasta e simularea creată de personaj, practic. Deci doar asta este --

(Aplauze)

Mulţumesc. Nu este chiar John Travolta, încă, dar lucrăm şi la acest aspect, aşa că vă mulţumesc foarte mult pentru timpul acordat. Mulţumesc.

(Aplauze)

Chris Anderson: Incredibil. A fost cu adevărat incredibil.

Torsten Reil: Mulţumesc.