Virtuālās ekstras

Datora radītā pūļa uzvedība filmās un videospēlēs drīz varētu šķist daudz reālistiskāka, pateicoties jaunajai programmatūrai, kas katram varonim piešķir sarežģītu personību.





Vietas, kur doties, cilvēki, ko redzēt: Piešķirot animācijas varoņiem savu personību, ar datoru ģenerētās pūļa ainas filmās un videospēlēs varētu kļūt reālistiskākas.

Programmatūra ir demonstrēta Pensilvānijas stacijas simulācijā Ņujorkā, attēlojot vairāk nekā 1000 svārstnieku, tiesībaizsardzības iestāžu darbinieku, izklaidētāju un tūristu, kas veic savu uzņēmējdarbību. Katrs indivīds demonstrē sarežģītu, racionālu uzvedību, kas kopā rada daudz reālistiskāku cilvēka darbības attēlojumu, saka Demetri Terzopuls , datorzinātņu profesors Kalifornijas Universitātē Losandželosā.

Šāda veida reālisms ir svarīgs spēlēs un kinofilmās, saka Norms Bādlers , Pensilvānijas Universitātes Cilvēku modelēšanas un simulācijas centra direktors. Lai gan simulēti pūļi parasti veido daļu no priekšplāna darbības fona, viņi izcelsies, ja viņu uzvedība ir nereāla, viņš saka. Visai animācijai vajadzētu izskatīties ticami.

Vēl nesen pūļa animācijas algoritmi parasti ir balstīti uz kāda veida flocking darbību, kurā katrs varonis pārvietojas noteiktā veidā atkarībā no tā, kā pārvietojas tā kaimiņi. Tas lieliski darbojas, attēlojot dzīvnieku uzvedību, piemēram, labi zināmo gnu straumes Disneja filmā Karalis Lauva , saka Terzopuls. Bet simulētiem cilvēkiem, kuriem vajadzētu parādīt zināmas kognitīvās spējas, šāda veida kustība var šķist bezmērķīga un nejauša, saka Badlers.

Multivide

  • Izsekojiet atsevišķam autonomam aģentam pūļa ainā.

  • Skatieties virtuālo pūļu plūsmu caur Ņujorkas Pennas staciju.

  • Skatieties Lielā Petras tempļa simulāciju Jordānijā.

No otras puses, Terzopoulos un absolventa Veja Šao izstrādātos autonomos gājējus regulē trīs dažādi uzvedības slāņi. Kustības slānis apstrādā pamata kustības, piemēram, staigāšanu, skriešanu, stāvēšanu un sēdēšanu. Tam virsū atrodas reaktīvs slānis, kas ļauj varoņiem reaģēt uz šķēršļiem vai citām rakstzīmēm, ar kurām viņi saskaras; tas arī ļauj viņiem veikt vienkāršu uzvedību, ko cilvēki parasti uzskata par pašsaprotamu, piemēram, staigāt ap soliņu, lai uz tā apsēstos.

Bet no kurienes rodas patiesā sarežģītība, ir augšējais, kognitīvais slānis. Šeit aģents var domāt uz priekšu par to, ko tas darīs nākotnē, saka Terzopuls. Tas ir visaptverošs cilvēku izziņas modelis no paša sākuma.

Piemēram, varonis var tikt uzdots par vienkāršu uzdevumu noķert vilcienu. Taču tā zina, ka, lai veiktu šo uzdevumu, tai ir jāveic vairāki apakšmērķi, piemēram, jāiegādājas biļete un jāatrod vilciena platforma. Faktiski pat šiem apakšmērķiem var būt papildu apakšmērķi, piemēram, biļešu kases atrašana un īsākās biļešu rindas izvēle.

Terzopuls saka, ka šī ir sarežģīta plānošanas problēma, ko var saasināt varoņa neveiksme vai veiksme katra apakšmērķa sasniegšanā. Ja gribi paspēt uz vilcienu, bet vairs nav biļešu, tad jāpārplāno un varbūt jāpērk biļete uz vēlāku vilcienu.

Lai varoņu uzvedību padarītu vēl bagātāku, animatori viņiem var dot vēlmes, kas var likt viņiem apstāties, lai iegādātos gāzētos dzērienus no tirdzniecības automāta, vai pauzēt, lai noskatītos kādu ielu izklaidētāju. Terzopoulos programmatūrai pat izdodas fiksēt veidu, kā divi cilvēku pūļi, kas pārvietojas pa šauru koridoru, dabiski veido divas pretējās joslas.

Jaunzēlandē bāzētā Massive Software izstrādātā programmatūra, kas tika izmantota, lai animētu milzīgās kaujas ainas Gredzenu pavēlnieka triloģijā, arī spēj sniegt animētiem aģentiem kognitīvu uzvedību, saka uzņēmuma dibinātājs. Stīvens Regeluss . Cik es varu pateikt, šajā darbā nav nekā īpaši jauna, viņš saka.

Bet Bādlers nepiekrīt: galu galā Massive programmatūra rada ievērojamu slogu animatoram vai programmētājam, lai radītu uzvedību. Turpretī viņš saka, ka Terzopoulos autonomos gājējus var izveidot ļoti viegli. Jūs varat piešķirt atsevišķus mērķus vai arī tos var piešķirt nejauši, saka Terzopuls.

Turklāt, pēc Badlera teiktā, Massive programmatūra ir praktiska, lai animētu tikai salīdzinoši īsas ainas; pēc tam laiks, kas animatoram jāpavada varoņiem, kļūst pārmērīgs.

Ar autonomo gājēju programmatūru, saka Terzopuls, ir iespējams animēt salīdzinoši garas ainas, kas reāllaikā nosaka 1400 rakstzīmju kustību un uzvedību. Lai arī cik prasīgi tas nešķistu, viņš saka, ka tas ir iespējams, jo katram varonim tiek izmantots viens un tas pats mehānismu kopums — atšķiras tikai parametri. Lielākie skaitļošanas izdevumi ir viņu uztveres simulācija, jo viņiem ir jāskatās uz citiem objektiem no sava redzes lauka, viņš saka.

Gala rezultāts ir diezgan reālistisks, saka Terzopuls. Penn Station animācijā varat sekot līdzi un rūpīgi pārbaudīt atsevišķu varoni no tuva attāluma līdz 20 minūtēm. Un tas, ko jūs atradīsit, saka Terzopuls, ir diezgan tipiska uzvedība dzelzceļa stacijā.

Papildus filmām un spēlēm pieaug interese par pūļa simulācijas izmantošanu, lai palīdzētu veikt ugunsgrēku un katastrofu novērtējumus lielās sabiedriskās vietās, saka Dzjans Džans , Datoranimācijas pētniecības centra direktors Bornmutas Universitātē Anglijā.

Faktiski Terzopuls jau ir izmantojis savu programmatūru, lai palīdzētu arheologiem analizēt un uzzināt vairāk par senās celtnes — Lielā Petras tempļa — izmantošanu Jordānijā. Viņš saka, ka viņi pārvērtēja teātra kapacitāti.

Terzopoulos tagad strādā pie simulāciju izmantošanas, lai palīdzētu izstrādāt viedos novērošanas tīklus. Terzopuls saka, ka loģistikas problēmas, kas saistītas ar milzīgu drošības kameru tīklu izveidi, kopā ar privātuma problēmām, redzes pētniekiem apgrūtina praktisku eksperimentu veikšanu šajā jomā. Tāpēc pašreizējā tendence ir sākt izmantot simulētas publiskās telpas.

paslēpties