TED2003
Torsten Reil: Animate characters by evolving them
Torsten Reil nutzt Biologie für bessere Computeranimationen
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Torsten Reil präsentiert, wie die Biologie helfen kann, natürlicher aussehende Animationen von Menschen zu machen - indem man einen Menschen nachbaut, mit Knochen, Muskeln und einem Nervensystem. Er sprach 2003 bei TED; seine Arbeit ist heute in GTA 4 zu sehen.
Torsten Reil - Animating neurobiologist
By coding computer simulations with biologically modeled nervous systems, Torsten Reil and his company NaturalMotion breathe life into the animated characters inhabiting the most eye-poppingly realistic games and movies around. Full bio
By coding computer simulations with biologically modeled nervous systems, Torsten Reil and his company NaturalMotion breathe life into the animated characters inhabiting the most eye-poppingly realistic games and movies around. Full bio
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I'm going to talk about a technology that we're developing at Oxford now,
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Ich möchte über eine neue Technologie sprechen, die wir zurzeit in Oxford entwickeln
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that we think is going to change the way that
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von der wir glauben, dass sie die Art und Weise
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computer games and Hollywood movies are being made.
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auf die Videospiele und Hollywoodfilme entstehen verändern wird.
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That technology is simulating humans.
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Diese Technologie ist die Simulation von Menschen.
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It's simulated humans with a simulated body
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Simulierte Menschen mit einem simulierten Körper
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and a simulated nervous system to control that body.
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und einem simulierten Nervensystem, das diesen Körper kontrolliert.
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Now, before I talk more about that technology,
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Bevor ich mehr über diese Technologie rede,
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let's have a quick look at what human characters look like
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werfen wir kurzen Blick auf das Aussehen von Charakteren
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at the moment in computer games.
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in aktuellen Videospielen.
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This is a clip from a game called "Grand Theft Auto 3."
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Hier haben wir einen Clip aus „Grand Theft Auto 3“,
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We already saw that briefly yesterday.
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das wir gestern bereits kurz gesehen haben.
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And what you can see is -- it is actually a very good game.
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Wir können sehen – es ist wirklich ein sehr gutes Videospiel.
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It's one of the most successful games of all time.
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Es ist eins der erfolgreichsten Spiele aller Zeiten.
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But what you'll see is that all the animations in this game are very repetitive.
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Aber wie wir sehen können, wiederholen sich die Animationen die ganze Zeit.
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They pretty much look the same.
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Sie sehen jedes Mal gleich aus.
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I've made him run into a wall here, over and over again.
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Ich habe ihn hier immer wieder in eine Mauer laufen lassen,
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And you can see he looks always the same.
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und seine Reaktion sieht jedes Mal gleich aus.
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The reason for that is that these characters
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Der Grund dafür ist, dass dieser Charakter
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are actually not real characters.
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in Wirklichkeit gar kein echter Charakter ist.
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They are a graphical visualization of a character.
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Er ist eine visuelle Repräsentation eines Charakters.
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To produce these animations, an animator at a studio has to anticipate
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Um solche Animationen herzustellen, muss der Animator vorhersehen,
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what's going to happen in the actual game,
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was im Spiel passieren wird
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and then has to animate that particular sequence.
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und dann die passende Reaktion des Charakters animieren.
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So, he or she sits down, animates it, and tries to anticipate what's going to happen,
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Er oder sie setzt sich also hin und macht eine Animation, ausgehend von seiner Annahme, was passieren wird.
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and then these particular animations are just played back
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Diese Animation wird dann einfach
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at appropriate times in the computer game.
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im passenden Moment im Spiel wiedergegeben.
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Now, the result of that is that you can't have real interactivity.
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Das bedeutet, dass wir keine echte Interaktivität haben.
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All you have is animations that are played back
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Alles was passiert ist, dass die Animation im
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at more or less the appropriate times.
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mehr oder weniger rechten Moment wiedergegeben wird.
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It also means that games aren't really going to be as surprising as they could be,
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Es bedeutet also auch, dass das Spiel nicht so überraschend ist, wie es sein könnte,
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because you only get out of it, at least in terms of the character,
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weil nur das, aus dem Charakter kommen kann,
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what you actually put into it.
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was vorher reingesteckt wurde.
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There's no real emergence there.
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Es entsteht nichts Neues.
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And thirdly, as I said, most of the animations are very repetitive because of that.
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Und, wie ich schon sagte, sind die meisten Animationen deshalb sehr repetitiv.
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Now, the only way to get around that
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Der einzige Weg, das zu umgehen,
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is to actually simulate the human body
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ist einen wirklich menschlichen Körper zu simulieren
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and to simulate that bit of the nervous system of the brain that controls that body.
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und den Teil des Gehirns zu simulieren, der diesen Körper kontrolliert.
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And maybe, if I could have you for a quick demonstration
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Wenn ich mir dich mal kurz für eine kleine Demonstration ausleihen könnte
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to show what the difference is --
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um den Unterschied zu zeigen -
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because, I mean, it's very, very trivial.
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denn es ist eigentlich ziemlich belanglos.
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If I push Chris a bit, like this, for example, he'll react to it.
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Wenn ich Chris hier zum Beispiel so schubse, dann reagiert er entsprechend.
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If I push him from a different angle, he'll react to it differently,
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Wenn ich ihn aus einer anderen Richtung schubse, reagiert er anders,
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and that's because he has a physical body,
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was daran liegt, dass er einen Körper hat,
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and because he has the motor skills to control that body.
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und dass er diesen Körper motorisch kontrollieren kann.
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It's a very trivial thing.
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Es ist eine Belanglosigkeit,
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It's not something you get in computer games at the moment, at all.
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aber es ist etwas das in Videospielen noch gar nicht existiert.
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Thank you very much. Chris Anderson: That's it?
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Vielen Dank. Chris Anderson: Das war’s?
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Torsten Reil: That's it, yes.
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Torsten Reil: Ja, das war’s.
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So, that's what we're trying to simulate --
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Und das ist es, was wir versuchen zu simulieren –
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not Chris specifically, I should say, but humans in general.
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nicht unbedingt Chris, aber Menschen an sich.
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Now, we started working on this a while ago at Oxford University,
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Wir haben vor einer ganzen Weile angefangen an der Universität von Oxford daran zu arbeiten,
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and we tried to start very simply.
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2000
mit sehr einfachen Beispielen.
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What we tried to do was teach a stick figure how to walk.
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3000
Wir versuchten, einem Strichmännchen das Laufen beizubringen.
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That stick figure is physically stimulated. You can see it here on the screen.
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3000
Dieses Strichmännchen ist eine physische Simulation, sie können es hier auf dem Bildschirm sehen.
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So, it's subject to gravity, has joints, etc.
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Das heißt es unterliegt den Gesetzen der Schwerkraft, hat Gelenke, etc.
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If you just run the simulation, it will just collapse, like this.
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Wenn wir die Simulation nun starten, fällt es einfach so in sich zusammen.
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The tricky bit is now to put an AI controller in it
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173000
4000
Der schwere Teil ist jetzt, eine künstliche Intelligenz in das Männchen einzupflanzen,
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that actually makes it work.
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die es funktionieren lässt.
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And for that, we use the neural network, which we based on
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179000
3000
Diese KI haben wir nach dem Vorbild des Teils unseres Nervensystems
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that part of the nervous system that we have in our spine
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entwickelt, den wir in unserer Wirbelsäule haben
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that controls walking in humans.
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2000
welcher uns ermöglicht, zu laufen.
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It's called the central pattern generator.
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2000
Wir nennen es den zentralen Verhaltensgenerator.
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So, we simulated that as well, and then the really tricky bit
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188000
3000
Also simulierten wir auch das und kamen zum wirklich schwierigen Teil,
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is to teach that network how to walk.
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2000
nämlich dieser KI nun beizubringen zu laufen.
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For that we used artificial evolution -- genetic algorithms.
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193000
4000
Dafür benutzten wir künstliche Evolution – genetische Algorithmen.
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We heard about those already yesterday,
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2000
Wir haben gestern schon ein Wenig darüber gehört,
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and I suppose that most of you are familiar with that already.
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3000
und ich schätze das ist jetzt nichts Neues für die meisten unter euch.
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But, just briefly, the concept is that
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2000
Also nur ganz kurz: Die Idee ist,
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you create a large number of different individuals --
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3000
eine große Anzahl verschiedener Individuen herzustellen –
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neural networks, in this case --
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in diesem Fall Nervennetze –
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all of which are random at the beginning.
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209000
2000
welche zunächst allesamt zufallsgeneriert sind.
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You hook these up -- in this case, to the virtual muscles
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211000
2000
Man verbindet diese dann in diesem Fall
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of that two-legged creature here --
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213000
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mit den virtuellen Muskeln dieser zweibeinigen Kreatur hier –
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and hope that it does something interesting.
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und hofft, dass etwas Interessantes passiert.
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At the beginning, they're all going to be very boring.
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Zunächst werden die Resultate alle sehr langweilig sein.
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Most of them won't move at all,
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2000
Die Meisten werden einfach gar nichts tun,
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but some of them might make a tiny step.
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223000
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aber ein paar wenige könnten einen kleinen Schritt tun.
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Those are then selected by the algorithm,
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225000
2000
Der Algorithmus wählt diese Wenigen dann aus,
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reproduced with mutation and recombinations to introduce sex as well.
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227000
4000
reproduziert sie mit Mutation und Rekombination, wie bei unserer Fortpflanzung.
04:03
And you repeat that process over and over again,
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231000
2000
Dann wiederholt man diesen Prozess immer und immer wieder,
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until you have something that walks --
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2000
bis etwas Brauchbares dabei herauskommt –
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in this case, in a straight line, like this.
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235000
2000
in diesem Fall soll die Figur, so wie ich, geradeaus laufen.
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So that was the idea behind this.
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237000
2000
Das ist der Gedanke dahinter.
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When we started this, I set up the simulation one evening.
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239000
3000
Als wir anfingen, startete ich eines Abends diese Simulation.
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It took about three to four hours to run the simulation.
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242000
3000
Es dauerte gut drei bis vier Stunden, alles einzurichten.
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I got up the next morning, went to the computer and looked at the results,
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245000
4000
Am nächsten Morgen stand ich auf und sah mir die Ergebnisse an,
04:21
and was hoping for something that walked in a straight line,
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249000
3000
in der Hoffnung, das Männchen könne in einer geraden Linie gehen,
04:24
like I've just demonstrated,
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252000
2000
so wie ich es gerade demonstriert habe.
04:26
and this is what I got instead.
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254000
2000
Stattdessen bekam ich das hier.
04:28
(Laughter)
89
256000
10000
(Gelächter)
04:38
So, it was back to the drawing board for us.
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266000
3000
Also fingen wir von vorne an.
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We did get it to work eventually,
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270000
3000
Irgendwann kriegten wir es auch hin,
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after tweaking a bit here and there.
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273000
2000
nach ein paar Änderungen hier und da.
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And this is an example of a successful evolutionary run.
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275000
3000
Hier ist ein Beispiel eines erfolgreichen Evolutionsablaufs.
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So, what you'll see in a moment is a very simple biped
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278000
3000
Was ich gleich zeigen werde, ist ein sehr einfacher Zweibeiner,
04:53
that's learning how to walk using artificial evolution.
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281000
3000
der durch künstliche Evolution lernt zu laufen.
04:56
At the beginning, it can't walk at all,
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284000
2000
Am Anfang kann er gar nicht laufen,
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but it will get better and better over time.
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286000
2000
aber mit der Zeit wird er immer besser und besser.
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So, this is the one that can't walk at all.
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290000
3000
Hier ist der erste Versuch, der gar nicht laufen kann.
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(Laughter)
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293000
6000
(Gelächter)
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Now, after five generations of applying evolutionary process,
100
299000
3000
Jetzt, nach Fünf Generationen unseres künstlichen Evolutionsablaufs
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the genetic algorithm is getting a tiny bit better.
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302000
3000
wird der genetische Algorithmus ein kleines bisschen besser.
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(Laughter)
102
305000
8000
(Gelächter)
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Generation 10 and it'll take a few steps more --
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313000
2000
Mit Generation 10 geht er schon ein paar Schritte weiter –
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still not quite there.
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319000
2000
noch nicht ganz perfekt.
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But now, after generation 20, it actually walks in a straight line without falling over.
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322000
5000
Aber jetzt, nach der 20. Generation, geht er tatsächlich in einer geraden Linie ohne zu stürzen.
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That was the real breakthrough for us.
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328000
3000
Das war für uns der große Durchbruch.
05:43
It was, academically, quite a challenging project,
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331000
3000
Es war, auf akademischer Ebene, ein recht forderndes Projekt,
05:46
and once we had reached that stage, we were quite confident
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334000
3000
und als wir dieses Stadium erreichten, waren wir zuversichtlich,
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that we could try and do other things as well with this approach --
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337000
3000
dass wir viele andere Erfolge mit diesem Ansatz erreichen könnten –
05:52
actually simulating the body
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340000
2000
eine echte Simulation des Körpers
05:54
and simulating that part of the nervous system that controls it.
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342000
3000
und des Nervensystems, das ihn kontrolliert.
05:57
Now, at this stage, it also became clear that this could be very exciting
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345000
3000
Nun, in diesem Stadium wurde uns langsam klar, dass diese Technologie sehr aufregend
06:00
for things like computer games or online worlds.
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348000
3000
für Videospiele und Onlinewelten werden könnte.
06:03
What you see here is the character standing there,
114
351000
2000
Was wir hier sehen, ist ein Charakter
06:05
and there's an obstacle that we put in its way.
115
353000
2000
und ein Hindernis in seinem Weg.
06:07
And what you see is, it's going to fall over the obstacle.
116
355000
5000
Wie wir sehen, stürzt er über das Hindernis.
06:12
Now, the interesting bit is, if I move the obstacle a tiny bit to the right,
117
360000
3000
Das Interessante daran ist, wenn ich das Hindernis ein wenig nach rechts bewege,
06:15
which is what I'm doing now, here,
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363000
2000
wie ich es gerade mache,
06:17
it will fall over it in a completely different way.
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365000
4000
fällt er auf eine völlig andere Weise.
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And again, if you move the obstacle a tiny bit, it'll again fall differently.
120
372000
5000
Und wenn ich das Hindernis wieder ein wenig bewege, fällt er wieder anders.
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(Laughter)
121
377000
2000
(Gelächter)
06:31
Now, what you see, by the way, at the top there,
122
379000
2000
Was wir nebenbei oben rechts sehen,
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are some of the neural activations being fed into the virtual muscles.
123
381000
3000
sind ein paar der Nervensignale, die an die virtuellen Muskeln gesendet werden.
06:36
Okay. That's the video. Thanks.
124
384000
2000
Okay. Das war das Video, danke.
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Now, this might look kind of trivial, but it's actually very important
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386000
3000
Das ganze mag ziemlich belanglos wirken, aber in Wirklichkeit ist es sehr wichtig,
06:41
because this is not something you get at the moment
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389000
2000
weil es sowas zurzeit in keiner interaktiven
06:43
in any interactive or any virtual worlds.
127
391000
2000
oder virtuellen Welt gibt.
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Now, at this stage, we decided to start a company and move this further,
128
396000
3000
In diesem Stadium entschieden wir, eine Firma zu gründen und es weiter zu verbessern,
06:51
because obviously this was just a very simple, blocky biped.
129
399000
3000
denn bisher war das nur ein simpler, kantiger Zweibeiner.
06:54
What we really wanted was a full human body.
130
402000
2000
Was wir wirklich wollten, war der ganze menschliche Körper.
06:56
So we started the company.
131
404000
1000
Also gründeten wir die Firma.
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We hired a team of physicists, software engineers and biologists
132
405000
5000
Wir stellten eine Gruppe aus Physikern, Software-Ingenieuren und Biologen zusammen,
07:02
to work on this, and the first thing we had to work on
133
410000
3000
um an dem Projekt weiterzuarbeiten. Zunächst wollten wir
07:05
was to create the human body, basically.
134
413000
4000
im Grunde den menschlichen Körper nachbauen.
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It's got to be relatively fast, so you can run it on a normal machine,
135
417000
3000
Er musste recht einfach bleiben, sodass wir ihn auf einem normalen Computer simulieren konnten,
07:12
but it's got to be accurate enough, so it looks good enough, basically.
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420000
3000
aber er musste akkurat genug sein, so dass er gut genug aussah.
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So we put quite a bit of biomechanical knowledge into this thing,
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423000
3000
Es floss also eine ganze Menge biomechanischer Expertise in dieses Projekt,
07:18
and tried to make it as realistic as possible.
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426000
4000
und wir versuchten es so realistisch wie möglich zu machen.
07:22
What you see here on the screen right now
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430000
2000
Was wir hier auf dem Schirm sehen,
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is a very simple visualization of that body.
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432000
2000
ist eine sehr einfache Visualisierung dieses Körpers.
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I should add that it's very simple to add things like hair, clothes, etc.,
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434000
4000
sollte noch erwähnen, dass es sehr leicht ist ihm noch Haare, Kleidung, etc. zu geben
07:30
but what we've done here is use a very simple visualization,
142
438000
3000
doch wir verwendeten hier eine sehr einfache Visualisierung,
07:33
so you can concentrate on the movement.
143
441000
2000
sodass ihr euch auf die Bewegungen konzentrieren könnt.
07:35
Now, what I'm going to do right now, in a moment,
144
443000
3000
Was ich gleich tun werde,
07:38
is just push this character a tiny bit and we'll see what happens.
145
446000
3000
ist diesem Charakter einen kleinen Schubs geben und wir werden sehen, was passiert.
07:46
Nothing really interesting, basically.
146
454000
2000
Nichts wirklich Interessantes eigentlich.
07:48
It falls over, but it falls over like a rag doll, basically.
147
456000
3000
Er stürzt, aber er stürzt wie eine Puppe,
07:51
The reason for that is that there's no intelligence in it.
148
459000
3000
weil hier noch keine Intelligenz am Werk ist.
07:54
It becomes interesting when you put artificial intelligence into it.
149
462000
4000
Interessant wird es, wenn wir eine künstliche Intelligenz einsetzen.
07:58
So, this character now has motor skills in the upper body --
150
466000
4000
Unser Charakter hat nun also eine motorische Intelligenz in seinem Oberkörper –
08:02
nothing in the legs yet, in this particular one.
151
470000
2000
noch keine in den Beinen, in diesem Beispiel.
08:04
But what it will do -- I'm going to push it again.
152
472000
3000
Was er nun tun wird – ich gebe ihm nochmal einen Stoß.
08:07
It will realize autonomously that it's being pushed.
153
475000
2000
Er wird merken, dass er gestoßen wird.
08:09
It's going to stick out its hands.
154
477000
2000
Er wird seine Arme ausstrecken,
08:11
It's going to turn around into the fall, and try and catch the fall.
155
479000
3000
sich in Fallrichtung wenden und versuchen sich abzustützen.
08:20
So that's what you see here.
156
488000
2000
Das sehen wir hier.
08:22
Now, it gets really interesting
157
490000
2000
Es wird erst richtig interessant,
08:24
if you then add the AI for the lower part of the body as well.
158
492000
4000
wenn wir auch die KI für den Unterkörper hinzufügen.
08:28
So here, we've got the same character.
159
496000
2000
Wir haben hier den selben Charakter.
08:30
I'm going to push it a bit harder now,
160
498000
2000
Ich werde ihn ein wenig stärker schubsen,
08:32
harder than I just pushed Chris.
161
500000
2000
stärker als ich gerade Chris gestoßen habe.
08:34
But what you'll see is -- it's going to receive a push now from the left.
162
502000
4000
Er kriegt einen Stoß von links.
08:41
What you see is it takes steps backwards,
163
509000
2000
Wir sehen, dass er einen Schritt nach hinten macht,
08:43
it tries to counter-balance,
164
511000
2000
er versucht aufrecht zu bleiben,
08:45
it tries to look at the place where it thinks it's going to land.
165
513000
4000
schaut auf den Punkt wo er hin fällt.
08:49
I'll show you this again.
166
517000
2000
Ich zeige es noch einmal.
08:51
And then, finally hits the floor.
167
519000
3000
Und nun fällt er zu Boden.
08:55
Now, this becomes really exciting
168
523000
3000
Dies wird noch aufregender,
08:58
when you push that character in different directions, again, just as I've done.
169
526000
5000
wenn man den Charakter in andere Richtungen schubst, wie ich es getan habe.
09:03
That's something that you cannot do right now.
170
531000
4000
Sowas kann man bisher nicht machen.
09:07
At the moment, you only have empty computer graphics in games.
171
535000
3000
Zurzeit gibt es nur leere Darstellungen in Spielen.
09:10
What this is now is a real simulation. That's what I want to show you now.
172
538000
3000
Jetzt haben wir eine echte Simulation. Das will ich euch jetzt zeigen.
09:13
So, here's the same character with the same behavior I've just shown you,
173
541000
3000
Hier ist der gleiche Charakter mit dem Verhalten, dass ich gerade gezeigt habe,
09:16
but now I'm just going to push it from different directions.
174
544000
2000
aber jetzt stoße ich ihn aus verschiedenen Richtungen.
09:18
First, starting with a push from the right.
175
546000
2000
Zuerst ein Stoß von rechts.
09:23
This is all slow motion, by the way, so we can see what's going on.
176
551000
3000
Die ist alles in Zeitlupe, damit wir sehen können, was passiert.
09:26
Now, the angle will have changed a tiny bit,
177
554000
3000
Jetzt hab ich den Stoßwinkel ein klein wenig verändert,
09:29
so you can see that the reaction is different.
178
557000
4000
und die Reaktion ist anders.
09:33
Again, a push, now this time from the front.
179
561000
3000
Wieder ein Stoß, diesmal von vorn.
09:37
And you see it falls differently.
180
565000
2000
Und er fällt anders.
09:39
And now from the left --
181
567000
2000
Jetzt von links -
09:43
and it falls differently.
182
571000
2000
und er fällt anders.
09:45
That was really exciting for us to see that.
183
573000
2000
Das zu sehen war für uns sehr aufregend.
09:47
That was the first time we've seen that.
184
575000
2000
Dies war das erste Mal, dass wir so etwas sahen.
09:49
This is the first time the public sees this as well,
185
577000
2000
Es ist auch das erste Mal, dass die Öffentlichkeit das sieht,
09:51
because we have been in stealth mode.
186
579000
2000
denn wir waren im Tarnmodus,
09:53
I haven't shown this to anybody yet.
187
581000
2000
wir haben es bisher niemandem gezeigt.
09:55
Now, just a fun thing:
188
583000
2000
Jetzt kommt etwas Lustiges,
09:57
what happens if you put that character --
189
585000
2000
was passiert, wenn man diesen Charakter -
09:59
this is now a wooden version of it, but it's got the same AI in it --
190
587000
2000
dies ist eine hölzerne Version mit der gleichen KI -
10:01
but if you put that character on a slippery surface, like ice.
191
589000
2000
wenn man diesen Charakter auf etwas rutschiges wie Eis stellt.
10:03
We just did that for a laugh, just to see what happens.
192
591000
3000
Das haben wir nur zum Spaß gemacht, um zu sehen, was passiert.
10:06
(Laughter)
193
594000
1000
(Gelächter)
10:07
And this is what happens.
194
595000
2000
Und das hier kam dabei heraus.
10:09
(Laughter)
195
597000
3000
(Gelächter)
10:12
(Applause)
196
600000
3000
(Applaus)
10:15
It's nothing we had to do about this.
197
603000
2000
Wir mussten nichts weiter tun,
10:17
We just took this character that I just talked about,
198
605000
2000
als diesen Charakter, von dem ich gerade erzählte,
10:19
put it on a slippery surface, and this is what you get out of it.
199
607000
3000
auf eine rutschige Fläche zu stellen, und das kam dabei heraus.
10:22
And that's a really fascinating thing about this approach.
200
610000
3000
Und das ist das faszinierende an unserer Methode.
10:26
Now, when we went to film studios and games developers
201
614000
3000
Nun, als wir Filmstudios und Spieleentwickler besuchten
10:29
and showed them that technology, we got a very good response.
202
617000
3000
und ihnen diese Technologie zeigten, war ihre Reaktion sehr positiv.
10:32
And what they said was, the first thing they need immediately is virtual stuntmen.
203
620000
4000
Und sie sagten uns, das erste, was sie brauchen sind virtuelle Stuntmänner.
10:36
Because stunts are obviously very dangerous, they're very expensive,
204
624000
4000
Stunts sind offensichtlich sehr gefährlich und sehr teuer
10:40
and there are a lot of stunt scenes that you cannot do, obviously,
205
628000
2000
und es gibt viele Stuntszenen, die einfach nicht möglich sind,
10:42
because you can't really allow the stuntman to be seriously hurt.
206
630000
3000
weil der Stuntman sich dabei nicht ernsthaft verletzen darf.
10:45
So, they wanted to have a digital version of a stuntman
207
633000
3000
Also wollten sie eine digitale Version eines Stuntmans
10:48
and that's what we've been working on for the past few months.
208
636000
2000
und wir haben die letzten paar Monate daran gearbeitet.
10:50
And that's our first product that we're going to release in a couple of weeks.
209
638000
5000
Und das wird das erste Produkt, das wir veröffentlichen werden.
10:55
So, here are just a few very simple scenes of the guy just being kicked.
210
643000
5000
Hier sind ein paar einfache Szenen, wie er getreten wird.
11:00
That's what people want. That's what we're giving them.
211
648000
2000
Wenn die Leute sowas wollen, dann geben wir es ihnen.
11:02
(Laughter)
212
650000
7000
(Gelächter)
11:09
You can see, it's always reacting.
213
657000
2000
Wie ihr seht gibt es immer eine Reaktion.
11:11
This is not a dead body. This is a body who basically, in this particular case,
214
659000
4000
Es ist kein toter Körper. Es ist ein Körper, der, in diesem Fall,
11:15
feels the force and tries to protect its head.
215
663000
2000
den Tritt spürt und versucht seinen Kopf zu schützen.
11:17
Only, I think it's quite a big blow again.
216
665000
2000
Hier kommt noch ein starker Schlag.
11:19
You feel kind of sorry for that thing,
217
667000
2000
Man bemitleidet ihn irgendwie,
11:21
and we've seen it so many times now that
218
669000
2000
wir haben es schon so oft gesehen,
11:23
we don't really care any more.
219
671000
2000
dass es uns ziemlich egal ist.
11:25
(Laughter)
220
673000
1000
(Gelächter)
11:26
There are much worse videos than this, by the way, which I have taken out, but ...
221
674000
4000
Wir haben ein paar viel schlimmer Videos als das, die ich entfernt habe, aber...
11:31
Now, here's another one.
222
679000
2000
Hier ist noch eins.
11:33
What people wanted as a behavior was to have an explosion,
223
681000
4000
Was die Leute für ein Verhalten wollten, war eine Explosion,
11:37
a strong force applied to the character,
224
685000
2000
eine große Wucht, die den Charakter trifft,
11:39
and have the character react to it in midair.
225
687000
2000
und der Charakter sollte im Flug reagieren.
11:41
So that you don't have a character that looks limp,
226
689000
2000
So, dass wir keinen Charakter haben, der schlaff ist,
11:43
but actually a character that you can use in an action film straight away,
227
691000
3000
sondern einen Charakter der direkt für einen Actionfilm benutzt werden kann,
11:46
that looks kind of alive in midair as well.
228
694000
2000
der auch im Flug irgendwie lebendig wirkt.
11:48
So this character is going to be hit by a force,
229
696000
2000
Dieser Charakter wird also mit großer Wucht getroffen,
11:50
it's going to realize it's in the air,
230
698000
2000
merkt, dass er durch die Luft fliegt
11:52
and it's going to try and, well,
231
700000
3000
und versucht seinen Arm
11:55
stick out its arm in the direction where it's landing.
232
703000
2000
in die Richtung in der er landen wird auszustrecken.
11:59
That's one angle; here's another angle.
233
707000
3000
Das war ein Blickwinkel, hier ist ein anderer.
12:02
We now think that the realism we're achieving with this
234
710000
2000
Wir denken, dass der Realismus, den wir so erreichen,
12:04
is good enough to be used in films.
235
712000
2000
gut genug ist, um in Filmen benutzt zu werden.
12:06
And let's just have a look at a slightly different visualization.
236
714000
3000
Schauen wir uns jetzt eine etwas andere Visualisierung an.
12:09
This is something I just got last night
237
717000
2000
Das hier habe ich erst gestern Nacht erhalten.
12:11
from an animation studio in London, who are using our software
238
719000
3000
von einem Londoner Studio erhalten, das unsere Software benutzt
12:14
and experimenting with it right now.
239
722000
2000
und zurzeit mit ihr experimentiert.
12:16
So this is exactly the same behavior that you saw,
240
724000
3000
Wie ihr seht, ist es das gleiche Verhalten wie eben,
12:19
but in a slightly better rendered version.
241
727000
4000
aber ein wenig besser visualisiert.
12:23
So if you look at the character carefully,
242
731000
3000
Wenn man sich den Charakter genau ansieht,
12:26
you see there are lots of body movements going on,
243
734000
2000
dann sieht man, dass sehr viele Körperbewegungen vor sich gehen,
12:28
none of which you have to animate like in the old days.
244
736000
2000
von denen keine einzige animiert werden musste, wie früher.
12:30
Animators had to actually animate them.
245
738000
2000
Sie mussten alle einzeln animiert werden.
12:32
This is all happening automatically in the simulation.
246
740000
2000
In dieser Simulation passiert das vollautomatisch.
12:34
This is a slightly different angle,
247
742000
2000
Hier sehen wir es von einem etwas anderen Blickwinkel.
12:39
and again a slow motion version of this.
248
747000
2000
Und nochmal in Zeitlupe.
12:41
This is incredibly quick. This is happening in real time.
249
749000
4000
Es geht sehr schnell. Dies passiert in Echtzeit.
12:45
You can run this simulation in real time, in front of your eyes,
250
753000
2000
Die Simulation kann in Echtzeit abgespielt werden, vor unseren Augen.
12:47
change it, if you want to, and you get the animation straight out of it.
251
755000
3000
Wir können Änderungen machen und die Animation wird uns direkt gezeigt.
12:50
At the moment, doing something like this by hand
252
758000
2000
Zurzeit würde es wahrscheinlich einige Tage dauern,
12:52
would take you probably a couple of days.
253
760000
2000
sowas von Hand zu animieren.
12:55
This is another behavior they requested.
254
763000
3000
Das hier ist ein anderes gefordertes Verhalten.
12:58
I'm not quite sure why, but we've done it anyway.
255
766000
2000
Ich bin mir nicht sicher warum, aber wir haben es trotzdem gemacht.
13:00
It's a very simple behavior that shows you the power of this approach.
256
768000
2000
Es ist ein einfaches Verhalten, das das Potential unseres Ansatzes demonstriert.
13:02
In this case, the character's hands
257
770000
2000
Die Hände des Charakters
13:04
are fixed to a particular point in space,
258
772000
2000
sind an einem bestimmten Punkt im Raum befestigt,
13:06
and all we've told the character to do is to struggle.
259
774000
3000
und wir haben dem Charakter vorgegeben, sich zu wehren.
13:09
And it looks organic. It looks realistic.
260
777000
3000
Es sieht natürlich aus, sehr realistisch.
13:12
You feel kind of sorry for the guy.
261
780000
2000
Man hat leicht Mitleid mit dem Typen.
13:14
It's even worse -- and that is another video I just got last night --
262
782000
3000
Es wird noch schlimmer - hier ist ein Video von letzter Nacht -
13:17
if you render that a bit more realistically.
263
785000
2000
wenn man es etwas realistischer darstellt.
13:23
Now, I'm showing this to you just to show you
264
791000
2000
Ich zeige euch das nur, um zu demonstrieren,
13:25
how organic it actually can feel, how realistic it can look.
265
793000
2000
wie natürlich sich diese Animationen anfühlen, wie realistisch sie aussehen.
13:27
And this is all a physical simulation of the body,
266
795000
3000
Es ist eine vollständige, physikalische Simulation des Körpers,
13:30
using AI to drive virtual muscles in that body.
267
798000
3000
die mit einer KI die virtuellen Muskeln des Körpers kontrolliert.
13:35
Now, one thing which we did for a laugh was
268
803000
3000
Eine Sache, die wir zum Spaß getan haben,
13:38
to create a slightly more complex stunt scene,
269
806000
2000
war ein etwas komplexerer Stunt.
13:40
and one of the most famous stunts is the one where James Bond
270
808000
3000
Einer der berühmtesten Stunts ist, James Bonds
13:43
jumps off a dam in Switzerland and then is caught by a bungee.
271
811000
4000
Sprung von einem Damm in der Schweiz mit einem Bungeeseil.
13:48
Got a very short clip here.
272
816000
2000
Hier ein ganz kurzer Clip.
13:54
Yes, you can just about see it here.
273
822000
2000
Das ist im Grunde alles, was es zu sehen gibt.
13:56
In this case, they were using a real stunt man. It was a very dangerous stunt.
274
824000
3000
In der Szene wurde ein echter Stuntman benutzt. Für einen sehr gefährlichen Stunt.
13:59
It was just voted, I think in the Sunday Times, as one of the most impressive stunts.
275
827000
3000
Es wurde gerade erst, ich glaube in der Sunday Times, zu einem der beeindruckendsten Stunts gewählt.
14:02
Now, we've just tried and -- looked at our character and asked ourselves,
276
830000
3000
Nun, wir guckten uns unseren Charakter an und fragten uns:
14:05
"Can we do that ourselves as well?"
277
833000
2000
"Können wir das selbst nachmachen?"
14:07
Can we use the physical simulation of the character,
278
835000
2000
Können wir unsere Simulation benutzen,
14:09
use artificial intelligence,
279
837000
2000
mit unserer künstlichen Intelligenz,
14:11
put that artificial intelligence into the character,
280
839000
2000
die wir in unseren Charaktern einpflanzen,
14:13
drive virtual muscles, simulate the way he jumps off the dam,
281
841000
4000
um die virtuellen Muskeln zu bedienen, und simulieren, wie er vom Damm springt,
14:17
and then skydive afterwards,
282
845000
2000
den Kopfsprung danach macht,
14:19
and have him caught by a bungee afterwards?
283
847000
2000
und ihn dann von einem Bungeeseil auffangen lassen?
14:21
We did that. It took about altogether just two hours,
284
849000
3000
Wir machten genau das. Es hat vielleicht knapp 2 Stunden gedauert,
14:24
pretty much, to create the simulation.
285
852000
2000
die Simulation zu produzieren.
14:26
And that's what it looks like, here.
286
854000
2000
Und so sah das Ergebnis aus, hier.
14:37
Now, this could do with a bit more work. It's still very early stages,
287
865000
3000
Es braucht noch ein wenig mehr Arbeit, es ist noch in einer frühen Phase,
14:40
and we pretty much just did this for a laugh,
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868000
2000
und wir taten es, wie gesagt, nur zum Spaß,
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just to see what we'd get out of it.
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870000
2000
um zu sehen was dabei rauskommt.
14:44
But what we found over the past few months
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872000
2000
Aber wir fanden in den letzten Monat heraus,
14:46
is that this approach -- that we're pretty much standard upon --
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874000
3000
dass unser Ansatz -- der unseren Arbeitsstandard bildet --
14:49
is incredibly powerful.
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877000
2000
unglaublich wirkungsvoll ist.
14:51
We are ourselves surprised what you actually get out of the simulations.
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879000
4000
Wir sind selbst überrascht, was für Simulationen wir am Ende bekommen.
14:55
There's very often very surprising behavior that you didn't predict before.
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4000
Oft kriegen wir sehr überraschendes Verhalten, das wir so nicht erwartet hätten.
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There's so many things we can do with this right now.
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2000
Wir können mittlerweile so viele Sachen damit veranstalten.
15:01
The first thing, as I said, is going to be virtual stuntmen.
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Zunächst, wie gesagt, machen wir virtuelle Stuntmänner.
15:04
Several studios are using this software now to produce virtual stuntmen,
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4000
Einige Studios nutzen bereits unsere Software um genau das zu tun,
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and they're going to hit the screen quite soon, actually,
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2000
und wir werden schon bald ein paar von unseren Stuntmännern
15:10
for some major productions.
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898000
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in ein paar großen Filmproduktionen zu sehen bekommen.
15:12
The second thing is video games.
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900000
3000
Das zweite sind Videospiele.
15:15
With this technology, video games will look different and they will feel very different.
301
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4000
Mit dieser Technologie, werden Spiele anders aussehen und sich völlig anders anfühlen.
15:19
For the first time, you'll have actors that really feel very interactive,
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Zum ersten Mal werden wir Charaktere sehen, die sich wirklich Interaktiv anfühlen,
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that have real bodies that really react.
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910000
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und echte Körper mit echten Reaktionen haben.
15:24
I think that's going to be incredibly exciting.
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3000
Das wird sehr aufregend werden, glaube ich.
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Probably starting with sports games,
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Zunächst wahrscheinlich in Sportsimulationen,
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which are going to become much more interactive.
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die dadurch viel Interaktiver sein werden.
15:31
But I particularly am really excited
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1000
Ich selbst bin besonders gespannt,
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about using this technology in online worlds,
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auf die Verwendung unserer Software in Onlinewelten,
15:35
like there, for example, that Tom Melcher has shown us.
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wie zum Beispiel "There", das uns Tom Melcher gezeigt hat.
15:38
The degree of interactivity you're going to get
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Der Grad der Interaktivität, den wir haben werden,
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is totally different, I think, from what you're getting right now.
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wird von heutigen Spielen radikal abweichen.
15:44
A third thing we are looking at and very interested in is simulation.
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Die dritte Sache, die uns zurzeit interessiert sind Simulationen.
15:49
We've been approached by several simulation companies,
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2000
Wir wurden schon von einigen Simulationsfirmen angesprochen,
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but one project we're particularly excited about, which we're starting next month,
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aber ein Projekt, auf das wir besonders gespannt sind und mit dem wir nächsten Monat beginnen,
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is to use our technology -- and in particular, the walking technology --
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ist die Verwendung unserer Technologie -- besonders der Laufsimulation --
15:58
to help aid surgeons who work on children with cerebral palsy,
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um Chirurgen zu helfen, an Kindern mit Zerebralparese,
16:02
to predict the outcome of operations on these children.
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den Ausgang von Operationen vorherzusehen.
16:05
As you probably know,
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2000
Wie ihr vielleicht wisst,
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it's very difficult to predict what the outcome of an operation is
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ist es sehr schwierig vorherzusehen, welche Wirkung eine Operation haben wird,
16:10
if you try and correct the gait.
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wenn man versucht die Gehbewegung zu korrigieren.
16:12
The classic quote is, I think, it's unpredictable at best,
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960000
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Die übliche Annahme ist, glaube ich, dass es im besten Fall unvorhersehbar ist.
16:15
is what people think right now, is the outcome.
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Das nehmen die Menschen zurzeit an.
16:18
Now, what we want to do with our software is allow our surgeons to have a tool.
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4000
Und wir wollen mit unserer Software den Chirurgen ein Werkzeug zu geben,
16:22
We're going to simulate the gait of a particular child
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mit dem der Gang eines bestimmten Kindes simuliert wird,
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and the surgeon can then work on that simulation
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und der Chirurg kann an dieser Simulation arbeiten,
16:28
and try out different ways to improve that gait,
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und verschieden Änderungen am Gang ausprobieren,
16:30
before he actually commits to an actual surgery.
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bevor er einen chirurgischen Eingriff vornimmt.
16:33
That's one project we're particularly excited about,
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Das ist ein Projekt, das uns besonders interessiert,
16:35
and that's going to start next month.
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und wir beginnen nächsten Monat damit.
16:39
Just finally, this is only just the beginning.
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3000
Zum Schluss möchte ich noch betonen: Das ist erst der Anfang.
16:42
We can only do several behaviors right now.
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2000
Wir können erst ein paar Verhaltensformen simulieren.
16:44
The AI isn't good enough to simulate a full human body.
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Die KI ist noch nicht gut genug, um einen ganzen menschlichen Körper zu simulieren.
16:47
The body yes, but not all the motor skills that we have.
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3000
Den Körper schon, aber nicht all unsere motorischen Fähigkeiten.
16:50
And, I think, we're only there if we can have something like ballet dancing.
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998000
3000
Ich glaube, wir haben es erst geschafft, wenn wir Balletttanz oder sowas simulieren können.
16:53
Right now, we don't have that
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2000
Im Moment können wir das nicht,
16:55
but I'm very sure that we will be able to do that at some stage.
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1003000
2000
aber ich bin mir sicher, dass wir irgendwann genau das können werden.
16:57
We do have one unintentional dancer actually,
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3000
Eigentlich haben wir schon einen überraschenden Tänzer,
17:00
the last thing I'm going to show you.
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2000
der das letzte ist, was ich euch heute zeigen werde.
17:02
This was an AI contour that was produced and evolved --
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3000
Dies war eine KI, die wir produzierten und die sich entwickelte --
17:05
half-evolved, I should say -- to produce balance, basically.
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3000
halb entwickelte, sollte ich sagen -- um Balance zu halten.
17:08
So, you kick the guy and the guy's supposed to counter-balance.
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1016000
3000
Wir treten den Typen und er sollte den Tritt ausbalancieren.
17:11
That's what we thought was going to come out of this.
342
1019000
3000
Wir dachten, dass er einfach nur die Balance halten würde.
17:14
But this is what emerged out of it, in the end.
343
1022000
2000
Aber das hier kam am Ende dabei raus.
17:17
(Music)
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1025000
10000
(Musik)
17:27
Bizarrely, this thing doesn't have a head. I'm not quite sure why.
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1035000
3000
Es ist etwas bizarr, weil er keinen Kopf hat. Ich weiß nicht wieso.
17:31
So, this was not something we actually put in there.
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2000
Wir hatten überhaupt nicht vor, so etwas herzustellen.
17:33
He just started to create that dance himself.
347
1041000
4000
Er fing einfach an sich diesen Tanz auszudenken, von alleine.
17:37
He's actually a better dancer than I am, I have to say.
348
1045000
3000
Er kann es sogar besser als ich, muss ich zugeben.
17:41
And what you see after a while --
349
1049000
2000
Und nach einiger Zeit --
17:43
I think he even goes into a climax right at the end.
350
1051000
2000
Ich glaube er hat noch einen kleinen Höhepunkt am Ende.
17:49
And I think -- there you go.
351
1057000
3000
Ich glaube -- da ist es.
17:52
(Laughter)
352
1060000
2000
(Gelächter)
17:54
So, that all happened automatically. We didn't put that in there.
353
1062000
2000
Das passierte also alles vollautomatisch. Wir hatten nichts damit zu tun.
17:56
That's just the simulation creating this itself, basically.
354
1064000
3000
Die Simulation schafft sich im Grunde einfach selbst.
17:59
So it's just --
355
1067000
2000
Es ist einfach --
18:01
(Applause)
356
1069000
1000
(Applaus)
18:02
Thanks.
357
1070000
2000
Danke.
18:05
Not quite John Travolta yet, but we're working on that as well,
358
1073000
3000
Noch nicht ganz John Travolta, aber wir arbeiten daran.
18:08
so thanks very much for your time.
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1076000
2000
Ich danke euch für eure Zeit.
18:10
Thanks.
360
1078000
1000
Danke.
18:11
(Applause)
361
1079000
1000
(Applaus)
18:12
CA: Incredible. That was really incredible.
362
1080000
2000
Chris Anderson: Unglaublich. Das war wirklich unglaublich.
18:14
TR: Thanks.
363
1082000
1000
Torsten Reil: Danke.
ABOUT THE SPEAKER
Torsten Reil - Animating neurobiologistBy coding computer simulations with biologically modeled nervous systems, Torsten Reil and his company NaturalMotion breathe life into the animated characters inhabiting the most eye-poppingly realistic games and movies around.
Why you should listen
From modeling the mayhem of equine combat in Lord of the Rings: Return of the King to animating Liberty City gun battles in Grand Theft Auto IV, Torsten Reil's achievements are all over the map these days. Software that he helped create (with NaturalMotion, the imaging company he co-founded) has revolutionized computer animation of human and animal avatars, giving rise to some of the most breathtakingly real sequences in the virtual world of video games and movies- and along the way given valuable insight into the way human beings move their bodies.
Reil was a neural researcher working on his Masters at Oxford, developing computer simulations of nervous systems based on genetic algorithms- programs that actually used natural selection to evolve their own means of locomotion. It didn't take long until he realized the commercial potential of these lifelike characters. In 2001 he capitalized on this lucrative adjunct to his research, and cofounded NaturalMotion. Since then the company has produced motion simulation programs like Euphoria and Morpheme, state of the art packages designed to drastically cut the time and expense of game development, and create animated worlds as real as the one outside your front door. Animation and special effects created with Endorphin (NaturalMotion's first animation toolkit) have lent explosive action to films such as Troy and Poseidon, and NaturalMotion's software is also being used by LucasArts in video games such as the hotly anticipated Indiana Jones.
But there are serious applications aside from the big screen and the XBox console: NaturalMotion has also worked under a grant from the British government to study the motion of a cerebral palsy patient, in hopes of finding therapies and surgeries that dovetail with the way her nervous system is functioning.
More profile about the speakerReil was a neural researcher working on his Masters at Oxford, developing computer simulations of nervous systems based on genetic algorithms- programs that actually used natural selection to evolve their own means of locomotion. It didn't take long until he realized the commercial potential of these lifelike characters. In 2001 he capitalized on this lucrative adjunct to his research, and cofounded NaturalMotion. Since then the company has produced motion simulation programs like Euphoria and Morpheme, state of the art packages designed to drastically cut the time and expense of game development, and create animated worlds as real as the one outside your front door. Animation and special effects created with Endorphin (NaturalMotion's first animation toolkit) have lent explosive action to films such as Troy and Poseidon, and NaturalMotion's software is also being used by LucasArts in video games such as the hotly anticipated Indiana Jones.
But there are serious applications aside from the big screen and the XBox console: NaturalMotion has also worked under a grant from the British government to study the motion of a cerebral palsy patient, in hopes of finding therapies and surgeries that dovetail with the way her nervous system is functioning.
Torsten Reil | Speaker | TED.com