Цифровые актёры

В 2001 году на экраны вышел полнометражный анимационный фильм Final Fantasy: Spirits Within (Последняя фантазия: Духи). Из огромного бюджета в 145 млн долларов около трети было потрачено на приобретение серверов, рабочих станций и программного обеспечения. И особый упор создатели фильма уделили реалистичности моделирования живых персонажей. В то время это стало настоящим прорывом в области создания электронных актёров. Конечно, спутать с живыми людьми их было ещё нельзя, разница была уже невелика. И у многих актёров из плоти и крови возникли нехорошие предчувствия, которые озвучил Том Хэнкс вскоре после премьеры фильма: «Меня это очень тревожит, очень. Эта угроза надвигается и мы, актеры, должны, сплотившись перед ее лицом, что-то предпринять». С тех пор прошло 13 лет, технологии ушли далеко вперёд. Как же это отразилось на электронных актёрах, действительно ли стоило волноваться Форресту Гампу?

Зловещая долина

Три года спустя, по иронии судьбы, Том Хэнкс сам стал «исходником» для персонажа в полнометражном анимационном фильме Polar Express (Полярный экспресс):



Какое-то жутковатое ощущение от лиц всех персонажей, правда? Это так называемая «зловещая долина», психологический эффект, при котором у зрителей вызывает чувство дискомфорта (тревоги, страха, неуютности) созерцание персонажей, выглядящих почти как живой человек. Это неприятное подспудное ощущение возникает в том случае, когда персонаж лишается всех черт карикатурности и упрощённостей, которые явно говорят нашему сознанию, что это подделка, имитация. И это стало, как ни странно, одной из главных проблем на пути к созданию совершенных цифровых актёров.

В середине 2000-х казалось, что мы никогда не сможем добиться такой реалистичности искусственных людей, чтобы избавиться, наконец, от эффекта зловещей долины. Однако в 2008 выходит замечательный фильм The Curious Case of Benjamin Button (Загадочная история Бенджамина Баттона). Усилиями аниматоров Брэд Питт на протяжении фильма получал облик и старика, и подростка, при этом оставаясь узнаваемым стариной Брэдом.



И сейчас, шесть лет спустя, в большинстве сцен кажется, что это просто очень хорошо загримированный актёр. Но это не так:



Пример этого фильма показал, что в эпизодах уже становится возможным избавиться от эффекта зловещей долины, поскольку стоимость и трудоёмкость пока не позволяют сделать полноценного двойника. Например, в некоторых сценах фильма Iron Man 3 (Железный человек 3) была задействована цифровая копия актёра Гая Пирса, потому что он успел отрастить бороду для съёмок в другом фильме.

У кого-то даже очень качественное моделирование обезьян в Dawn of the planet of apes (Планета обезьян: Революция) вызывает не только удивление, но и какую-то необъяснимую настороженность. Хотя это можно объяснить и непривычной очеловеченностью обезьяньих лиц.



Неудобство эффекта «зловещей долины» для кинематографической индустрии заключается в том, что вместо удивления и радости зритель может испытать отрицательные эмоции. А это прямой путь к коммерческому провалу фильма, и ради чего тогда тратилось время, усилия и огромные деньги при создании спецэффектов? А в современных блокбастерах это основная статья расходов всевозможных ресурсов, не только финансовых.

Сколько ресурсов сегодня требуется для реалистичного моделирования человека? Конечно, это очень сильно зависит от целого ряда условий, но в среднем по больнице каждый кадр требует около 30 часов работы большого количества очень мощных серверов. А в пяти минутах фильма 7200 кадров при частоте 24 кадра/сек. В своё время настоящим прорывом стало использование технологии motion capture, без которой не получается достигнуть полной реалистичности движений 3D-моделей.

Digital Ira

Года полтора назад Nvidia опубликовала демо-ролик технологии рендеринга лиц Digital Ira.



Здесь очень реалистично изображён рано полысевший мужчина лет тридцати с небольшим, говорящий чуть в нос. Если смотреть издалека или мельком, то от живого человека не отличить. Даже можно спутать, если не видеть глаз, несмотря на то, что для реалистичного моделирования их движений используются серьёзные вычислительные мощности.

Удивительно, но до сих пор глаза цифровых актёров никак не «поддаются» аниматорам, их не получается сделать полностью неотличимыми. Тут поневоле задумаешься над смыслом фразы «Глаза — зеркало души»… Каждая черта этой цифровой модели требует серьёзных вычислений: складки и неровности кожи, кровеносные сосуды, движения мимических мышц. Мужчина может выражать удовольствие, недоумение, раздражение, удивление, скуку, удовольствие и беспокойство. Причём практически с той же скоростью, что и живой человек. Это является очень важным фактором, так как наш мозг моментально отмечает слишком низкую или высокую скорость изменения мимики, в результате чего у нас возникает ощущение фальши.

Как работает эта технология: сначала сканируется голова человека-модели, оцифровываются движения мимических мышц, челюсти, глаз. Помимо механики просчитывается отражение источников света, карта теней при том или ином выражении лица, во время разговора.

Пока было продемонстрировано две версии Digital Ira: от Nvidia в марте 2013 на конференции, посвящённой технологиям GPU, и от Activision в июле 2013 на Siggraph. Nvidia запускала её на одной из своих видеокарт, при этом выполнялось 4,9 триллиона операций в секунду. Версия Activision работала на PlayStation 4 с графическим процессором производительностью 1,84 терафлоп.

Кино

Как видите, мы уже близки к главной цели, которую индустрия спецэффектов поставила перед собой, — созданию интерактивных фотореалистичных цифровых актёров. И тут возникает целый ряд вопросов и сомнений.
Представим, что разработчикам наконец удалось создать цифровых людей, неотличимых от настоящих (а это рано или поздно случится). Это полностью перевернёт наше представление об актёрском мастерстве и вообще роли актёров. Игры превратятся в эдакие интерактивные фильмы. Верить теленовостям вообще станет бессмысленно, учитывая возможность подделки любого видеосюжета. Хотя и сейчас уже им верить нельзя, если говорить начистоту.
Несмотря на техническую возможность создать почти полностью реалистичного цифрового актёра, стоимость и трудоёмкость таковы, что дешевле нанять высокооплачиваемую голливудскую звезду. Главными причина — необходимость использовать очень большие вычислительные мощности, которые постоянно дешевеют. И когда стоимость создания идеального, совершенного «цифровика» станет сопоставима или ниже, чем наём хорошего актёра, вот тогда нас ждут бурные перемены.

Искусственных лицедеев не будет нужды делить на драматических, комедийных и т.д. Они смогут играть любую роль, любого персонажа. Почти во всех фильмах с цифровыми актёрами используются трёхмерные модели живых людей, как в той же «Загадочной истории Бенджамина Баттона». Однако главной целью специалистов по спецэффектам является создание произвольных персонажей, неотличимых от людей. Произвольного возраста, внешности, пола, роста, полноты и т.д. Хотя и цифровые копии тоже будут востребованы: представьте, сколько замечательных, великих актёров можно было бы увековечить в вечно молодых «цифровиках», используя их многие десятилетия. В то время как все мы стареем, и те же актёры с возрастом уже не могут исполнить многих ролей.

Игры

Вполне возможно, что нас ждёт расцвет «фильмоигр» с большим количеством сюжетных развилок, в которых история будет развиваться по одному из нескольких сценариев, в зависимости от сделанного «игрозрителем» выбора. Этот принцип уже используется в играх, один из примеров — две игры из серии Walking Dead.





Здесь игроку показывается некая история, которую он смотрит как зритель. Но периодически возникают ситуации, требующие от игрока интерактивности и выбора, как поступить персонажу. В зависимости от этого сюжет может развиваться в другом направлении, но в неких границах.

Этот подход можно будет развить дальше, создав небольшой мир с большим количеством сюжетов. Игроки смогут выбирать персонажей, чью сюжетную линию они хотят «игросмотреть», с возможностью перейти на другого персонажа, если его история покажется интереснее.

Логический шаг

Сегодня в кино и играх персонажи обычно создаются зачастую с помощью технологии motion capture. Правда, до кинематографа играм пока ещё далеко по степени достоверности. С другой стороны, это вопрос бюджета и вычислительных мощностей: в кино зрителю показывают готовую отрендеренную картинку, а в играх вся работа ложится на многострадальные компьютеры и приставки пользователей.



Но всё же называть актёром цифровую копию живого человека нельзя. Ведь актёр сам формирует свой образ, поведение, эмоции, жестикуляцию. И после того, как мы сможем с приемлемой стоимостью воспроизводить внешность человека, следующим шагом станет создание технологии «актёрства» для цифровых персонажей. Чтобы они не повторяли заложенный оператором алгоритм действий, не «проигрывали» заранее отсканированные мимические схемы. По сути, цифровой актёр должен быть в какой-то мере искусственным интеллектом, который будет сам выбирать, как ему сыграть ту или иную роль или сцену, как выразить эмоции. Чтобы он действовал по тому же принципу, что и мы с вами, когда выбираем, как нам себя повести в той или иной ситуации, как проявить свои чувства и мысли.

Конечно, мечтать не вредно. Создание такой технологии потребует решения труднейших задач, которые сегодня стоят на пути разработки искусственного интеллекта. И даже ещё больше, ведь интеллект этот должен быть способен не только «говорить», но и «выражать себя» невербально.

Проблема осложняется тем, что нам ещё самим нужно понять, как работает актёрский талант, какие психологические (или физиологические?) особенности делают некоторых людей актёрами? Нам также неизвестен механизм, благодаря которому проявление какой-то эмоции может влиять на наше выражение лица, позу, жестикуляцию. Учёные до сих пор спорят, что первично с точки зрения глубинных психофизиологических механизмов — то ли мы чувствуем себя счастливыми, потому что улыбнулись, то ли мы улыбаемся, потому что ощутили счастье.

Так что пройдёт ещё не одно десятилетие, пока можно будет говорить о возможности создания полноценных цифровых актёров. До тех пор мы будем «довольствоваться» цифровыми двойниками разной степени убедительности. Кстати, есть мнение, что уже сейчас нам необходимо начать детально фиксировать внешность, мимику и поведение всевозможных политиков, учёных, влиятельных лиц — всех тех, чьи цифровые копии можно было бы в будущем использовать для создания фильмов и игр. Ради исторической достоверности, так сказать. По сути, это ничем не отличается от постоянного фотографирования и видеосъёмки, с использованием этих материалов для множества задач. Хотя бытует и такое мнение, что цифровые актёры суть зло, и настоящее искусство актёрского мастерства доступно лишь живым людям. Ведь разве сможет искусственный интеллект сравниться с талантами гениальных актёров прошлого и настоящего?

Источник: habrahabr.ru/company/asus/blog/245079/