AnimaÅ£iile computerizate au devenit din ce în ce mai realiste odată cu trecerea anilor, dar unele detalii incă determină creierul să realizeze că personajul nu este unul din carne ÅŸi oase. Detaliile subtile – expresia facială sau miÅŸcarea unui muÅŸchi – îl dau de gol. Acum cercetătorii de la Universitatea Bournemouth din Regatul Unit au creat unelte uÅŸor de folosit ce fac pielea ÅŸi muÅŸchii de sub ea să se miÅŸte mai realist.
Când animatorii construiesc un caracter încep de obicei cu aspectul exterior decât cu structura internă precum scheletul şi muşchii, spune cercetătorul Jian Zhang, profesor de grafică computerizată la Universitatea Bournemouth. Detalii precum felul în care un muşchi arată când este flexat sunt adăugate după ce aspectul general al caracterului este complet.
Această metodă, numită skin-based (bazat pe piele), este populară în industrie deoarece este cea mai intuitivă pentru animatori. Åži într-adevăr, desenarea unei mâini cu un biceps proeminent este uÅŸor de – în cazul în care personajul nu se miÅŸcă.
Metoda skin-based nu este însă cea mai potrivită pentru a captura realist mişcarea pielii în concordanţă cu muşchii ce se mişcă sub ea: acest lucru cere informaţii despre forma muşchilor; iar o piele prost creată poate face un caracter animat să pară artificial.
O metodă mai bună, spune Zhang, este să construieşti întâi muşchii şi apoi să pui pielea peste ei. Arată mai natural, spune profesorul, însă cere o cunoaştere aprofundată a anatomiei umane şi nu este intuitivă pentru un artist ce are aspectul exterior în gând. Din aceste motive, spune el, metoda bazată pe muşchi (muscle-based) a fost folosită în general în studii universitare.
Algoritmul cercetătorilor combină realismul metodei muscle-based cu uşurinţa celei skin-based. Acesta permite animatorului să pornească de la aspectul extern şi să modifice mişcarea principalelor grupe de muşchi fără a fi necesară construcţia musculaturii de la zero.
Problema este mai complexă decât pare, spune Zhang. Imediat ce un braţ este flexat de exemplu, algoritmul animaţiei trebuie să folosească informaţii despre forma muşchiului de sub piele pentru ca muşchiul să se contracte şi pielea să se deformeze corect. Când singura informaţie despre muşchi vine de la pielea din jur este dificil să creezi o flexare ce arată realist.
Zhang a început studiul problemei prin analiza grupurilor de muÅŸchi care fac de obicei pielea să se miÅŸte, precum cei din umeri, gât, mâini ÅŸi coapse. A folosit apoi programe cu care a analizat forma acestor muÅŸchi ÅŸi apoi le-a simplificat transformându-le în elipse. „MuÅŸchii nu sunt corecÅ£i din punct de vedere biologic” spune Zhang. „Sunt forme estimative”. Dar când muÅŸchii sunt simplificaÅ£i, spune el, un animator nu are nevoie de cunoÅŸtinÅ£e detaliate despre formele lor pentru a face miÅŸcarea să pară reală. ÃŽn plus, folosind forme simplificate puterea de procesare necesară scade.
În studii informale oamenii au descoperit că personajele create folosind noul algoritm erau mai realiste decât cele create folosind metoda tradiţională skin-based. Algoritmul nu produce însă rezultate mai bune în toate cazurile; merge mai bine pentru caractere cu muşchii mai bine definiţi, relatează Zhang. În cazul caracterelor cu muşchi mai puţini şi corpuri mai line acesta nu prezice schimbările pielii foarte bine.
Algoritmul cercetătorilor reprezintă o îmbunătăţire a uneltelor deja disponibile pentru animatori, spune Michel Besner, un director adjunct de product management la Autodesk, o companie producătoare de software si tehnologie pentru design. Åži le poate face slujbele mai uÅŸoare. „Când îi cerem unui artist să facă animaÅ£ii mai realiste îl forţăm să devină medic”, spune el.
Cercetătorii din Bournemouth atacă o problemă importantă în animaÅ£ie, este de acord Karan Singh, profesor de computer science de la Universitatea din Toronto, care numeÅŸte algoritmul grupului „o contributie importantă la ceea ce există deja”. Cercetarea este similară cu munca pe care el ÅŸi colegii ei au făcut-o, spune Singh, doar că noua metodă are aplicaÅ£ii mai numeroase decât a lor.
Algoritmul lui Zhang este încă într-un stadiu incipient şi trebuie integrat în software cu o interfaţă uşor de folosit. Scopul cercetătorilor nu este obligatoriu de a produce un produs comercial; ei plănuiesc să reducă puterea de calcul necesară pentru animarea unui muşchi şi să îmbunătăţească realismul în cazul caracterelor cu muşchi mai puţini.
Sursa: Technology Review