TED2003
Torsten Reil: Animate characters by evolving them
Torstein Reil étudie la biologie pour faire de l'animation.
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Torstein Reil explique comment l'étude de la biologie permet de faire des animations naturelles -- en construisant un humain de l'intérieur, avec des os, des muscles et un système nerveux. Il présenta à TED en 2003; vous pouvez voir son travail dans GTA4 actuellement.
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,
0
3000
4000
Je vais parler d'une technologie que nous développons à Oxford
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that we think is going to change the way that
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7000
3000
qui va, selon nous, changer la façon dont
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computer games and Hollywood movies are being made.
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10000
3000
les jeux vidéos et les films Hollywoodiens sont faits.
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That technology is simulating humans.
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14000
3000
Cette technologie c'est les humains artificiels.
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It's simulated humans with a simulated body
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3000
Des humains artificiels avec un corps artificiel
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and a simulated nervous system to control that body.
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20000
3000
et un système nerveux artificiel pour contrôler ce corps.
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Now, before I talk more about that technology,
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Avant que j'entre dans les détails
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let's have a quick look at what human characters look like
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regardons à quoi ressemblent les personnages
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at the moment in computer games.
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dans les jeux vidéos actuellement.
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This is a clip from a game called "Grand Theft Auto 3."
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33000
3000
Voici un extrait du jeu Grand Theft Auto 3.
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We already saw that briefly yesterday.
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36000
2000
Nous l'avons déjà vu rapidement hier.
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And what you can see is -- it is actually a very good game.
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C'est en fait un très bon jeu,
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It's one of the most successful games of all time.
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41000
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l'un des meilleurs de tous les temps.
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But what you'll see is that all the animations in this game are very repetitive.
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44000
4000
Mais vous allez voir que les animations dans ce jeu sont très répétitives.
01:00
They pretty much look the same.
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48000
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Elles se ressemblent beaucoup.
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I've made him run into a wall here, over and over again.
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50000
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Je le fais courir vers un mur plusieurs fois,
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And you can see he looks always the same.
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et vous voyez qu'il garde toujours la même apparence.
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The reason for that is that these characters
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La raison c'est que tous ces personnages
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are actually not real characters.
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ne sont en fait pas de vrais personnages.
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They are a graphical visualization of a character.
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60000
4000
Ce sont des visualisations graphiques d'un personnage.
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To produce these animations, an animator at a studio has to anticipate
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5000
Pour créer ces animations l'infographiste doit anticiper dans son studio
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what's going to happen in the actual game,
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69000
3000
ce qu'il va se passer dans le jeu
01:24
and then has to animate that particular sequence.
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72000
3000
et ensuite animer cette séquence particulière.
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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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75000
4000
Donc il ou elle anime la scène, essaye d'anticiper ce qui va se passer,
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and then these particular animations are just played back
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79000
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et ces animations sont simplement jouées
01:34
at appropriate times in the computer game.
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3000
au moment approprié dans le jeu.
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Now, the result of that is that you can't have real interactivity.
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5000
Et le problème c'est que ce n'est pas interactif.
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All you have is animations that are played back
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Tout ce qu'on a ce sont des animations jouées
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at more or less the appropriate times.
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plus ou moins au bon moment.
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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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Ça veut dire que les jeux ne sont pas aussi surprenants qu'ils pourraient l'être
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because you only get out of it, at least in terms of the character,
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100000
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parce qu'on obtient seulement, en terme de personnage,
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what you actually put into it.
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ce qu'on y met.
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There's no real emergence there.
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2000
Il n'y a pas d'émergence réelle dans ça.
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And thirdly, as I said, most of the animations are very repetitive because of that.
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4000
Et troisièmement, la plupart des animations sont très répétitives à cause de ça.
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Now, the only way to get around that
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111000
2000
Le seul moyen de contourner ce problème
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is to actually simulate the human body
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c'est de simuler un corps humain
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and to simulate that bit of the nervous system of the brain that controls that body.
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115000
5000
et la partie du système nerveux du cerveau qui contrôle ce corps.
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And maybe, if I could have you for a quick demonstration
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120000
3000
Et si vous pouviez venir pour une petite démonstration
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to show what the difference is --
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123000
2000
pour montrer la différence --
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because, I mean, it's very, very trivial.
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c'est vraiment trivial.
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If I push Chris a bit, like this, for example, he'll react to it.
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Si je pousse Chris comme ça il va réagir.
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If I push him from a different angle, he'll react to it differently,
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132000
3000
Si je le pousse avec un angle différent il va réagir différemment,
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and that's because he has a physical body,
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135000
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c'est parce qu'il possède un corps physique,
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and because he has the motor skills to control that body.
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137000
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et les capacités motrices pour le contrôler.
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It's a very trivial thing.
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C'est vraiment trivial.
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It's not something you get in computer games at the moment, at all.
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142000
2000
Ce n'est pas quelque chose que l'on voit dans les jeux vidéos actuellement.
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Thank you very much. Chris Anderson: That's it?
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2000
Merci beaucoup. Chris Anderson: c'est tout ?
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Torsten Reil: That's it, yes.
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Torsten Reil: oui, c'est tout.
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So, that's what we're trying to simulate --
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1000
Voilà ce que nous essayons de simuler --
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not Chris specifically, I should say, but humans in general.
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pas Chris en particulier, mais les humains en général.
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Now, we started working on this a while ago at Oxford University,
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154000
5000
Nous avons commencé à travailler sur ça il y a longtemps à l'université d'Oxford,
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and we tried to start very simply.
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159000
2000
et on a essayé de commencer avec des choses simples.
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What we tried to do was teach a stick figure how to walk.
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161000
3000
Nous avons essayé d'apprendre à marcher à une figurine.
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That stick figure is physically stimulated. You can see it here on the screen.
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164000
3000
Cette figurine est simulée physiquement. Vous la voyez sur l'écran.
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So, it's subject to gravity, has joints, etc.
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167000
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Elle est soumise à la gravité, a des articulations, etc...
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If you just run the simulation, it will just collapse, like this.
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170000
3000
Si on lance la simulation elle s'écroule.
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The tricky bit is now to put an AI controller in it
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173000
4000
Le problème est d'y mettre de l'intelligence artificielle (IA)
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that actually makes it work.
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177000
2000
pour que ça marche.
03:11
And for that, we use the neural network, which we based on
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179000
3000
Pour cela on utilise le réseau de neurones que nous avons construit
03:14
that part of the nervous system that we have in our spine
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182000
2000
à partir de la zone de la moelle épinière
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that controls walking in humans.
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184000
2000
qui contrôle la marche chez l'homme.
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It's called the central pattern generator.
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186000
2000
Ça s'appelle le générateur central de rythme.
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So, we simulated that as well, and then the really tricky bit
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188000
3000
Nous avons simulé ça, et le plus difficile
03:23
is to teach that network how to walk.
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191000
2000
c'est d'apprendre à marcher à ce réseau.
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For that we used artificial evolution -- genetic algorithms.
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193000
4000
Pour cela on utilise l'évolution artificielle -- des algorithmes génétiques.
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We heard about those already yesterday,
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197000
2000
Nous en avons déjà entendu parler hier
03:31
and I suppose that most of you are familiar with that already.
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199000
3000
et j'imagine que la plupart d'entre vous connaissent.
03:34
But, just briefly, the concept is that
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202000
2000
Mais rapidement, le concept c'est de
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you create a large number of different individuals --
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204000
3000
créer un grand nombre d'individus différents,
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neural networks, in this case --
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207000
2000
des réseaux de neurones dans ce cas,
03:41
all of which are random at the beginning.
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209000
2000
qui sont tous aléatoires au départ.
03:43
You hook these up -- in this case, to the virtual muscles
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211000
2000
On les attache -- aux muscles virtuels
03:45
of that two-legged creature here --
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213000
3000
de cette créature à 2 jambes dans notre cas --
03:48
and hope that it does something interesting.
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216000
3000
et on espère que ça fasse quelque chose d'intéressant.
03:51
At the beginning, they're all going to be very boring.
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219000
2000
Au début ils sont tous vraiment ennuyeux.
03:53
Most of them won't move at all,
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221000
2000
La plupart ne vont pas bouger du tout,
03:55
but some of them might make a tiny step.
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223000
2000
quelques uns vont peut être faire un pas.
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Those are then selected by the algorithm,
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225000
2000
Ceux-ci sont ensuite sélectionnés par l'algorithme,
03:59
reproduced with mutation and recombinations to introduce sex as well.
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227000
4000
reproduits avec mutation et recombinaison pour ajouter le sexe.
04:03
And you repeat that process over and over again,
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231000
2000
Et on répète le processus encore et encore
04:05
until you have something that walks --
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233000
2000
jusqu'à ce qu'on obtienne quelque chose qui marche --
04:07
in this case, in a straight line, like this.
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235000
2000
en ligne droite comme ça.
04:09
So that was the idea behind this.
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237000
2000
C'était donc l'idée derrière ça.
04:11
When we started this, I set up the simulation one evening.
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239000
3000
Un soir au tout début j'ai configuré la simulation.
04:14
It took about three to four hours to run the simulation.
84
242000
3000
Ça a pris 3-4 heures pour exécuter la simulation.
04:17
I got up the next morning, went to the computer and looked at the results,
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245000
4000
Le lendemain matin en me levant j'ai regardé les résultats sur l'ordinateur,
04:21
and was hoping for something that walked in a straight line,
86
249000
3000
j'espérais un truc qui marche en ligne droite,
04:24
like I've just demonstrated,
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252000
2000
comme je viens de montrer,
04:26
and this is what I got instead.
88
254000
2000
et voilà ce que j'ai eu à la place.
04:28
(Laughter)
89
256000
10000
(rires)
04:38
So, it was back to the drawing board for us.
90
266000
3000
Retour à la planche à dessin pour nous.
04:42
We did get it to work eventually,
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270000
3000
Finalement on a réussi,
04:45
after tweaking a bit here and there.
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273000
2000
en bidouillant à droite à gauche.
04:47
And this is an example of a successful evolutionary run.
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275000
3000
Et voici un exemple d'une exécution évolutionnaire réussie.
04:50
So, what you'll see in a moment is a very simple biped
94
278000
3000
Dans un moment vous allez voir un bipède simplifié
04:53
that's learning how to walk using artificial evolution.
95
281000
3000
qui apprend à marcher en utilisant l'évolution artificielle.
04:56
At the beginning, it can't walk at all,
96
284000
2000
Au début il ne sait pas du tout marcher,
04:58
but it will get better and better over time.
97
286000
2000
mais il va s'améliorer avec le temps.
05:02
So, this is the one that can't walk at all.
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290000
3000
Voilà celui qui ne sait pas du tout marcher.
05:05
(Laughter)
99
293000
6000
(rires)
05:11
Now, after five generations of applying evolutionary process,
100
299000
3000
Et après 5 générations du processus évolutionnaire,
05:14
the genetic algorithm is getting a tiny bit better.
101
302000
3000
l'algorithme génétique s'améliore un petit peu.
05:17
(Laughter)
102
305000
8000
(rires)
05:25
Generation 10 and it'll take a few steps more --
103
313000
2000
Génération 10 il fait quelques pas de plus.
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still not quite there.
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319000
2000
C'est pas encore ça.
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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
Et après 20 générations il marche en ligne droite sans tomber.
05:40
That was the real breakthrough for us.
106
328000
3000
C'était une avancée capitale pour nous.
05:43
It was, academically, quite a challenging project,
107
331000
3000
Académiquement c'était un projet très ambitieux,
05:46
and once we had reached that stage, we were quite confident
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334000
3000
et après avoir atteint ce stade nous avions confiance
05:49
that we could try and do other things as well with this approach --
109
337000
3000
que nous pouvions faire d'autres choses avec cette approche --
05:52
actually simulating the body
110
340000
2000
simuler le corps en fait
05:54
and simulating that part of the nervous system that controls it.
111
342000
3000
et simuler cette partie du système nerveux qui le contrôle.
05:57
Now, at this stage, it also became clear that this could be very exciting
112
345000
3000
A ce stade c'est devenu clair que ça pouvait être très intéressant
06:00
for things like computer games or online worlds.
113
348000
3000
pour les jeux vidéos ou les mondes en ligne.
06:03
What you see here is the character standing there,
114
351000
2000
Ce que vous voyez là c'est le personnage debout,
06:05
and there's an obstacle that we put in its way.
115
353000
2000
et un obstacle en travers de son chemin.
06:07
And what you see is, it's going to fall over the obstacle.
116
355000
5000
Et vous allez voir, il va trébucher sur l'obstacle.
06:12
Now, the interesting bit is, if I move the obstacle a tiny bit to the right,
117
360000
3000
Ce qui est intéressant c'est qu'en déplaçant l'obstacle légèrement à droite,
06:15
which is what I'm doing now, here,
118
363000
2000
ce que je viens de faire là,
06:17
it will fall over it in a completely different way.
119
365000
4000
il va trébucher de façon complètement différente.
06:24
And again, if you move the obstacle a tiny bit, it'll again fall differently.
120
372000
5000
Un peu plus à droite, et encore une chute différente.
06:29
(Laughter)
121
377000
2000
(rires)
06:31
Now, what you see, by the way, at the top there,
122
379000
2000
Ce que vous voyez là en haut
06:33
are some of the neural activations being fed into the virtual muscles.
123
381000
3000
c'est l'activité des neurones transmise aux muscles artificiels.
06:36
Okay. That's the video. Thanks.
124
384000
2000
OK, c'était la vidéo. Merci.
06:38
Now, this might look kind of trivial, but it's actually very important
125
386000
3000
Ça peut paraître trivial mais c'est en fait très important
06:41
because this is not something you get at the moment
126
389000
2000
parce qu'on ne voit pas ça actuellement,
06:43
in any interactive or any virtual worlds.
127
391000
2000
dans aucun monde interactif ou virtuel.
06:48
Now, at this stage, we decided to start a company and move this further,
128
396000
3000
A ce stade nous avons créé une entreprise pour développer ça
06:51
because obviously this was just a very simple, blocky biped.
129
399000
3000
parce qu'évidemment c'était juste un simple bipède fait de blocs.
06:54
What we really wanted was a full human body.
130
402000
2000
Nous voulions un corps humain complet,
06:56
So we started the company.
131
404000
1000
donc on a créé cette entreprise.
06:57
We hired a team of physicists, software engineers and biologists
132
405000
5000
Nous avons embauché une équipe de physiciens, informaticiens et biologistes
07:02
to work on this, and the first thing we had to work on
133
410000
3000
pour travailler sur ça, et la première chose à faire
07:05
was to create the human body, basically.
134
413000
4000
était de créer un corps humain.
07:09
It's got to be relatively fast, so you can run it on a normal machine,
135
417000
3000
Ce doit être relativement rapide pour tourner sur une machine normale,
07:12
but it's got to be accurate enough, so it looks good enough, basically.
136
420000
3000
mais suffisamment précis pour avoir l'air joli.
07:15
So we put quite a bit of biomechanical knowledge into this thing,
137
423000
3000
Nous avons investi pas mal de nos connaissances en biomécanique
07:18
and tried to make it as realistic as possible.
138
426000
4000
et essayé de le rendre aussi réel que possible.
07:22
What you see here on the screen right now
139
430000
2000
Ce que vous voyez sur l'écran là
07:24
is a very simple visualization of that body.
140
432000
2000
est une visualisation très simple de ce corps.
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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
Il est très facile d'y ajouter des cheveux, des vêtements, etc..
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but what we've done here is use a very simple visualization,
142
438000
3000
mais là nous utilisons une visualisation très simplifiée
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so you can concentrate on the movement.
143
441000
2000
pour se concentrer sur les mouvements.
07:35
Now, what I'm going to do right now, in a moment,
144
443000
3000
Ce que je vais faire dans un instant,
07:38
is just push this character a tiny bit and we'll see what happens.
145
446000
3000
je vais pousser légèrement ce personnage et on va voir ce qu'il se passe.
07:46
Nothing really interesting, basically.
146
454000
2000
Pas grand chose d'intéressant en fait.
07:48
It falls over, but it falls over like a rag doll, basically.
147
456000
3000
Il tombe comme une poupée de chiffon.
07:51
The reason for that is that there's no intelligence in it.
148
459000
3000
La raison c'est qu'il n y a aucune intelligence dedans.
07:54
It becomes interesting when you put artificial intelligence into it.
149
462000
4000
Ça devient intéressant quand on y ajoute de l'intelligence artificielle.
07:58
So, this character now has motor skills in the upper body --
150
466000
4000
Ce personnage a maintenant des capacités motrices dans le haut du corps.
08:02
nothing in the legs yet, in this particular one.
151
470000
2000
Rien dans les jambes pour l'instant.
08:04
But what it will do -- I'm going to push it again.
152
472000
3000
Mais ce qu'il va faire -- je vais le pousser encore.
08:07
It will realize autonomously that it's being pushed.
153
475000
2000
Il réalise de lui même qu'il vient d'être poussé.
08:09
It's going to stick out its hands.
154
477000
2000
Il va mettre ses mains en avant.
08:11
It's going to turn around into the fall, and try and catch the fall.
155
479000
3000
Il va se tourner dans sa chute et essayer de se rattraper.
08:20
So that's what you see here.
156
488000
2000
C'est ce que vous voyez là.
08:22
Now, it gets really interesting
157
490000
2000
Ça devient vraiment intéressant
08:24
if you then add the AI for the lower part of the body as well.
158
492000
4000
si on ajoute l'IA pour le bas du corps.
08:28
So here, we've got the same character.
159
496000
2000
Voici le même personnage.
08:30
I'm going to push it a bit harder now,
160
498000
2000
Je le pousse plus fort,
08:32
harder than I just pushed Chris.
161
500000
2000
plus qu'avec Chris.
08:34
But what you'll see is -- it's going to receive a push now from the left.
162
502000
4000
Il va recevoir un coup de la gauche là.
08:41
What you see is it takes steps backwards,
163
509000
2000
Et vous voyez qu'il recule --
08:43
it tries to counter-balance,
164
511000
2000
il essaye de reprendre son équilibre,
08:45
it tries to look at the place where it thinks it's going to land.
165
513000
4000
il regarde où est-ce qu'il va tomber.
08:49
I'll show you this again.
166
517000
2000
Encore une fois.
08:51
And then, finally hits the floor.
167
519000
3000
Et finalement il touche le sol.
08:55
Now, this becomes really exciting
168
523000
3000
Ça devient vraiment intéressant
08:58
when you push that character in different directions, again, just as I've done.
169
526000
5000
quand on le pousse dans différentes directions.
09:03
That's something that you cannot do right now.
170
531000
4000
C'est quelque chose qu'on ne peut pas faire actuellement.
09:07
At the moment, you only have empty computer graphics in games.
171
535000
3000
Actuellement il n'y a que des graphismes vides dans les jeux.
09:10
What this is now is a real simulation. That's what I want to show you now.
172
538000
3000
Là c'est une vraie simulation. C'est ce que je veux vous montrer.
09:13
So, here's the same character with the same behavior I've just shown you,
173
541000
3000
Voici le même personnage avec le même comportement,
09:16
but now I'm just going to push it from different directions.
174
544000
2000
mais là je vais le pousser dans différentes directions.
09:18
First, starting with a push from the right.
175
546000
2000
D'abord de la droite.
09:23
This is all slow motion, by the way, so we can see what's going on.
176
551000
3000
C'est au ralenti, pour bien voir ce qu'il se passe.
09:26
Now, the angle will have changed a tiny bit,
177
554000
3000
Maintenant l'angle a légèrement changé
09:29
so you can see that the reaction is different.
178
557000
4000
vous voyez que la réaction est différente.
09:33
Again, a push, now this time from the front.
179
561000
3000
Maintenant je le pousse de face.
09:37
And you see it falls differently.
180
565000
2000
Vous voyez qu'il tombe différemment.
09:39
And now from the left --
181
567000
2000
De la gauche.
09:43
and it falls differently.
182
571000
2000
Il tombe différemment.
09:45
That was really exciting for us to see that.
183
573000
2000
C'était super pour nous de voir ça.
09:47
That was the first time we've seen that.
184
575000
2000
C'était la première fois que nous le voyions.
09:49
This is the first time the public sees this as well,
185
577000
2000
C'est la première fois que le public le voit
09:51
because we have been in stealth mode.
186
579000
2000
parce qu'on travaillait en mode furtif.
09:53
I haven't shown this to anybody yet.
187
581000
2000
Je ne l'ai montré à personne pour l'instant.
09:55
Now, just a fun thing:
188
583000
2000
Un truc marrant.
09:57
what happens if you put that character --
189
585000
2000
Que se passe-t-il si vous mettez ce personnage --
09:59
this is now a wooden version of it, but it's got the same AI in it --
190
587000
2000
une version en bois maintenant, mais avec la même IA --
10:01
but if you put that character on a slippery surface, like ice.
191
589000
2000
si vous le mettez sur une surface glissante, de la glace.
10:03
We just did that for a laugh, just to see what happens.
192
591000
3000
On a fait ça pour rigoler, pour voir ce qui se passe.
10:06
(Laughter)
193
594000
1000
(rires)
10:07
And this is what happens.
194
595000
2000
Voilà ce qui se passe.
10:09
(Laughter)
195
597000
3000
(rires)
10:12
(Applause)
196
600000
3000
(applaudissements)
10:15
It's nothing we had to do about this.
197
603000
2000
On a rien touché.
10:17
We just took this character that I just talked about,
198
605000
2000
On a juste pris ce personnage dont je viens de parler,
10:19
put it on a slippery surface, and this is what you get out of it.
199
607000
3000
on l'a mis sur la glace, et voilà ce qui se passe.
10:22
And that's a really fascinating thing about this approach.
200
610000
3000
Et c'est ce qui est vraiment fascinant dans cette approche.
10:26
Now, when we went to film studios and games developers
201
614000
3000
Quand nous sommes allés voir des studios de cinéma et jeux vidéos
10:29
and showed them that technology, we got a very good response.
202
617000
3000
pour leur montrer cette technologie, on a eu un très bon retour.
10:32
And what they said was, the first thing they need immediately is virtual stuntmen.
203
620000
4000
Ils nous ont dit que la 1ère chose dont ils ont besoin immédiatement c'est des cascadeurs virtuels.
10:36
Because stunts are obviously very dangerous, they're very expensive,
204
624000
4000
Les cascades coutent très chères parce qu'elles sont dangereuses,
10:40
and there are a lot of stunt scenes that you cannot do, obviously,
205
628000
2000
et il y a beaucoup de scènes de cascades qu'on ne peut pas faire
10:42
because you can't really allow the stuntman to be seriously hurt.
206
630000
3000
parce qu'on ne peut pas prendre le risque de blesser grièvement un cascadeur.
10:45
So, they wanted to have a digital version of a stuntman
207
633000
3000
Ils voulaient donc une version numérique du cascadeur
10:48
and that's what we've been working on for the past few months.
208
636000
2000
et nous avons travaillé sur ça ces derniers mois.
10:50
And that's our first product that we're going to release in a couple of weeks.
209
638000
5000
C'est notre première production, que nous allons livrée dans quelques semaines.
10:55
So, here are just a few very simple scenes of the guy just being kicked.
210
643000
5000
Voici quelques scènes de ce personnage qui reçoit un coup de pied.
11:00
That's what people want. That's what we're giving them.
211
648000
2000
C'est ce que veulent les gens. C'est ce qu'on leur donne.
11:02
(Laughter)
212
650000
7000
(rires)
11:09
You can see, it's always reacting.
213
657000
2000
Vous voyez, il réagit tout le temps.
11:11
This is not a dead body. This is a body who basically, in this particular case,
214
659000
4000
Ce n'est pas un corps inerte. C'est un corps qui, dans ce cas,
11:15
feels the force and tries to protect its head.
215
663000
2000
ressent la force et essaye de se protéger la tête.
11:17
Only, I think it's quite a big blow again.
216
665000
2000
C'est quand même un coup puissant.
11:19
You feel kind of sorry for that thing,
217
667000
2000
On a pitié pour lui,
11:21
and we've seen it so many times now that
218
669000
2000
mais ça fait tellement de fois que nous le voyons
11:23
we don't really care any more.
219
671000
2000
on y fait plus attention.
11:25
(Laughter)
220
673000
1000
(rires)
11:26
There are much worse videos than this, by the way, which I have taken out, but ...
221
674000
4000
Il y a des vidéos pires que celle là, que j'ai enlevées d'ailleurs...
11:31
Now, here's another one.
222
679000
2000
En voilà une autre.
11:33
What people wanted as a behavior was to have an explosion,
223
681000
4000
Les gens voulaient une scène d'explosion,
11:37
a strong force applied to the character,
224
685000
2000
une force puissante appliquée au personnage,
11:39
and have the character react to it in midair.
225
687000
2000
et le personnage réagit dans les airs.
11:41
So that you don't have a character that looks limp,
226
689000
2000
De sorte qu'il ne soit pas mou,
11:43
but actually a character that you can use in an action film straight away,
227
691000
3000
mais bouge comme un personnage de film d'action
11:46
that looks kind of alive in midair as well.
228
694000
2000
qui a l'air vivant dans les airs aussi.
11:48
So this character is going to be hit by a force,
229
696000
2000
Donc ce personnage va être frappé par une force,
11:50
it's going to realize it's in the air,
230
698000
2000
il va réaliser qu'il est en l'air
11:52
and it's going to try and, well,
231
700000
3000
et il va essayer de
11:55
stick out its arm in the direction where it's landing.
232
703000
2000
mettre ses bras en avant vers son point de chute.
11:59
That's one angle; here's another angle.
233
707000
3000
Sous un angle, en voici un autre.
12:02
We now think that the realism we're achieving with this
234
710000
2000
Nous pensons que le niveau de réalisme atteint
12:04
is good enough to be used in films.
235
712000
2000
est assez bon pour être utilisé dans un film.
12:06
And let's just have a look at a slightly different visualization.
236
714000
3000
Regardons une visualisation un peu différente.
12:09
This is something I just got last night
237
717000
2000
C'est un truc que j'ai reçu hier soir
12:11
from an animation studio in London, who are using our software
238
719000
3000
d'un studio d'animation à Londres, qui utilise notre logiciel
12:14
and experimenting with it right now.
239
722000
2000
et expérimente avec.
12:16
So this is exactly the same behavior that you saw,
240
724000
3000
C'est exactement le même comportement qu'on vient de voir,
12:19
but in a slightly better rendered version.
241
727000
4000
mais avec un rendu bien meilleur.
12:23
So if you look at the character carefully,
242
731000
3000
Si vous regardez bien le personnage
12:26
you see there are lots of body movements going on,
243
734000
2000
vous voyez qu'il y a beaucoup de mouvements,
12:28
none of which you have to animate like in the old days.
244
736000
2000
et aucun besoin de les animer à l'ancienne.
12:30
Animators had to actually animate them.
245
738000
2000
Les infographistes devaient les animer en fait.
12:32
This is all happening automatically in the simulation.
246
740000
2000
Tout ça se fait automatiquement dans la simulation.
12:34
This is a slightly different angle,
247
742000
2000
Sous un angle différent,
12:39
and again a slow motion version of this.
248
747000
2000
et encore un ralenti de la scène.
12:41
This is incredibly quick. This is happening in real time.
249
749000
4000
C'est très rapide. Tout se passe en temps réel.
12:45
You can run this simulation in real time, in front of your eyes,
250
753000
2000
Vous pouvez lancer la simulation en temps réel, sous vos yeux,
12:47
change it, if you want to, and you get the animation straight out of it.
251
755000
3000
la changer si on veut, et on obtient l'animation directement.
12:50
At the moment, doing something like this by hand
252
758000
2000
Actuellement, faire la même chose à la main
12:52
would take you probably a couple of days.
253
760000
2000
prendrait surement quelques jours.
12:55
This is another behavior they requested.
254
763000
3000
Voici une autre scène qu'ils ont demandée.
12:58
I'm not quite sure why, but we've done it anyway.
255
766000
2000
Je sais pas trop pourquoi, mais nous l'avons fait.
13:00
It's a very simple behavior that shows you the power of this approach.
256
768000
2000
C'est une situation très simple qui montre le pouvoir de cette approche.
13:02
In this case, the character's hands
257
770000
2000
Dans ce cas les mains du personnage
13:04
are fixed to a particular point in space,
258
772000
2000
sont fixes en un certain point de l'espace,
13:06
and all we've told the character to do is to struggle.
259
774000
3000
et tout ce qu'on dit au personnage c'est de se débattre.
13:09
And it looks organic. It looks realistic.
260
777000
3000
Ça a l'air naturel, réaliste.
13:12
You feel kind of sorry for the guy.
261
780000
2000
On a pitié pour lui.
13:14
It's even worse -- and that is another video I just got last night --
262
782000
3000
C'est encore pire - encore une vidéo reçue hier soir --
13:17
if you render that a bit more realistically.
263
785000
2000
avec un rendu plus réaliste.
13:23
Now, I'm showing this to you just to show you
264
791000
2000
Je vous le passee juste pour vous montrer
13:25
how organic it actually can feel, how realistic it can look.
265
793000
2000
à quel point ça peut avoir l'air naturel et réaliste.
13:27
And this is all a physical simulation of the body,
266
795000
3000
C'est entièrement une simulation du corps,
13:30
using AI to drive virtual muscles in that body.
267
798000
3000
utilisant de l'IA pour contrôler les muscles de ce corps.
13:35
Now, one thing which we did for a laugh was
268
803000
3000
Un truc qu'on a fait pour rire, nous avons créé
13:38
to create a slightly more complex stunt scene,
269
806000
2000
une scène de cascade un peu plus complexe,
13:40
and one of the most famous stunts is the one where James Bond
270
808000
3000
et l'une des cascades les plus célèbres c'est quand James Bond
13:43
jumps off a dam in Switzerland and then is caught by a bungee.
271
811000
4000
saute à l'élastique du haut d'un barrage en Suisse.
13:48
Got a very short clip here.
272
816000
2000
Voici un court extrait.
13:54
Yes, you can just about see it here.
273
822000
2000
Oui vous le voyez là.
13:56
In this case, they were using a real stunt man. It was a very dangerous stunt.
274
824000
3000
Ils ont utilisé un vrai cascadeur. C'était une cascade très dangereuse.
13:59
It was just voted, I think in the Sunday Times, as one of the most impressive stunts.
275
827000
3000
Je crois que le Sunday Times l'a élue comme l'une des cascades les plus impressionnantes.
14:02
Now, we've just tried and -- looked at our character and asked ourselves,
276
830000
3000
On a regardé notre personnage et on s'est demandé,
14:05
"Can we do that ourselves as well?"
277
833000
2000
"Peut-on le faire nous même?"
14:07
Can we use the physical simulation of the character,
278
835000
2000
Peut-on utiliser la simulation physique du personnage,
14:09
use artificial intelligence,
279
837000
2000
de l'intelligence artificielle,
14:11
put that artificial intelligence into the character,
280
839000
2000
donner au personnage cette intelligence artificielle,
14:13
drive virtual muscles, simulate the way he jumps off the dam,
281
841000
4000
contrôler ses muscles artificiels, simuler le saut depuis le barrage,
14:17
and then skydive afterwards,
282
845000
2000
la chute qui suit,
14:19
and have him caught by a bungee afterwards?
283
847000
2000
et le rattraper par l'élastique?
14:21
We did that. It took about altogether just two hours,
284
849000
3000
On l'a fait. Ça a pris 2 heures environ,
14:24
pretty much, to create the simulation.
285
852000
2000
pour créer la simulation.
14:26
And that's what it looks like, here.
286
854000
2000
Et voilà le résultat.
14:37
Now, this could do with a bit more work. It's still very early stages,
287
865000
3000
On pourrait l'améliorer. C'est un début,
14:40
and we pretty much just did this for a laugh,
288
868000
2000
et on a juste fait ça pour rire,
14:42
just to see what we'd get out of it.
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870000
2000
pour voir ce qu'on pouvait en tirer.
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But what we found over the past few months
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872000
2000
Mais nous avons découvert par la suite
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is that this approach -- that we're pretty much standard upon --
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874000
3000
que cette approche sur laquelle on se base
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is incredibly powerful.
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877000
2000
a un pouvoir incroyable.
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We are ourselves surprised what you actually get out of the simulations.
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879000
4000
Les simulations nous surprennent nous-même!
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There's very often very surprising behavior that you didn't predict before.
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4000
Très souvent on obtient un comportement inattendu.
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There's so many things we can do with this right now.
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2000
Il y a tellement de choses que l'on peut faire avec ça.
15:01
The first thing, as I said, is going to be virtual stuntmen.
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889000
3000
La première chose, c'est les cascadeurs virtuels.
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Several studios are using this software now to produce virtual stuntmen,
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4000
Plusieurs studios utilisent ce logiciel pour créer des cascadeurs virtuels,
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and they're going to hit the screen quite soon, actually,
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2000
et on va les voir à l'écran bientôt,
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for some major productions.
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898000
2000
dans de grandes productions.
15:12
The second thing is video games.
300
900000
3000
La deuxième chose c'est les jeux vidéos.
15:15
With this technology, video games will look different and they will feel very different.
301
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4000
Grâce à cette technologie les jeux vidéos vont évoluer graphiquement.
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For the first time, you'll have actors that really feel very interactive,
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3000
Pour la première fois les acteurs seront vraiment interactifs,
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that have real bodies that really react.
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910000
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avec de vrais corps qui réagissent.
15:24
I think that's going to be incredibly exciting.
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Je crois que ça va être vraiment intéressant.
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Probably starting with sports games,
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Probablement les jeux de sports en premier,
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which are going to become much more interactive.
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qui vont devenir beaucoup plus interactif.
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But I particularly am really excited
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1000
Mais ce qui me plaît particulièrement
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about using this technology in online worlds,
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920000
3000
c'est d'utiliser cette technologie dans les mondes en ligne,
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like there, for example, that Tom Melcher has shown us.
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3000
comme celui que Tom Melcher nous a montré par exemple.
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The degree of interactivity you're going to get
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2000
Le degré d'interactivité que vous allez avoir
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is totally different, I think, from what you're getting right now.
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3000
sera totalement différent de ce qui se fait actuellement.
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A third thing we are looking at and very interested in is simulation.
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4000
La troisième chose c'est pour la simulation.
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We've been approached by several simulation companies,
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937000
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Plusieurs entreprises nous ont contactés,
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but one project we're particularly excited about, which we're starting next month,
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3000
et un projet qui nous intéresse particulièrement et commence le mois prochain,
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is to use our technology -- and in particular, the walking technology --
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4000
est d'utiliser notre technologie de marche pour aider les chirurgiens
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to help aid surgeons who work on children with cerebral palsy,
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opérant sur des enfants atteints d'infirmité motrice cérébrale,
16:02
to predict the outcome of operations on these children.
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à prédire le résultat de ces opérations.
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As you probably know,
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Vous le savez peut être,
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it's very difficult to predict what the outcome of an operation is
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il est très difficile de prédire le résultat d'une opération visant
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if you try and correct the gait.
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958000
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à essayer de corriger la démarche.
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The classic quote is, I think, it's unpredictable at best,
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Je crois qu'on dit qu'au mieux le résultat est imprévisible,
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is what people think right now, is the outcome.
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963000
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c'est ce que les gens pensent actuellement.
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Now, what we want to do with our software is allow our surgeons to have a tool.
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4000
Nous voulons permettre aux chirurgiens d'utiliser notre logiciel comme un outil.
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We're going to simulate the gait of a particular child
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Nous allons simuler la démarche d'un enfant
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and the surgeon can then work on that simulation
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et le chirurgien va pouvoir travailler sur cette simulation
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and try out different ways to improve that gait,
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et essayer différentes choses pour améliorer cette démarche
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before he actually commits to an actual surgery.
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avant de s'engager dans l'opération.
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That's one project we're particularly excited about,
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C'est un projet qui nous intéresse particulièrement,
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and that's going to start next month.
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983000
2000
et qui commence le mois prochain.
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Just finally, this is only just the beginning.
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987000
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Et pour conclure, ce n'est que le début.
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We can only do several behaviors right now.
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990000
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On ne peut simuler qu'un certain nombre de comportements actuellement.
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The AI isn't good enough to simulate a full human body.
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L'IA n'est pas assez bonne pour un corps humain tout entier.
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The body yes, but not all the motor skills that we have.
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Le corps oui, mais pas toutes les capacités motrices.
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And, I think, we're only there if we can have something like ballet dancing.
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998000
3000
Je pense qu'on aura atteint l'objectif si on peut simuler un ballet.
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Right now, we don't have that
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Actuellement on ne peut pas
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but I'm very sure that we will be able to do that at some stage.
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2000
mais je suis convaincu qu'on y arrivera un jour.
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We do have one unintentional dancer actually,
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On a quand même involontairement un danseur,
17:00
the last thing I'm going to show you.
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la dernière chose à vous montrer.
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This was an AI contour that was produced and evolved --
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C'est une ébauche d'IA, produite et évoluée --
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half-evolved, I should say -- to produce balance, basically.
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enfin à moitié évoluée -- pour gérer l'équilibre en gros.
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So, you kick the guy and the guy's supposed to counter-balance.
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On frappe le bonhomme et il est sensé se rattraper.
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That's what we thought was going to come out of this.
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C'est ce qu'on pensait qu'il allait se passer.
17:14
But this is what emerged out of it, in the end.
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2000
Mais voilà ce qui en est ressorti.
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(Music)
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1025000
10000
(musique)
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Bizarrely, this thing doesn't have a head. I'm not quite sure why.
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3000
Bizarrement il a pas de tête. Je sais pas trop pourquoi.
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So, this was not something we actually put in there.
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2000
Ce n'est pas quelque chose que l'on a fait là.
17:33
He just started to create that dance himself.
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4000
Il s'est mis à danser tout seul.
17:37
He's actually a better dancer than I am, I have to say.
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1045000
3000
Je dois dire qu'il danse même mieux que moi!
17:41
And what you see after a while --
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1049000
2000
Et après quelques temps --
17:43
I think he even goes into a climax right at the end.
350
1051000
2000
je crois qu'il atteint l'orgasme à la fin.
17:49
And I think -- there you go.
351
1057000
3000
Voilà!
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(Laughter)
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1060000
2000
(rires)
17:54
So, that all happened automatically. We didn't put that in there.
353
1062000
2000
Tout ça s'est fait automatiquement. On a rien touché.
17:56
That's just the simulation creating this itself, basically.
354
1064000
3000
C'est juste la simulation qui créé ça elle même.
17:59
So it's just --
355
1067000
2000
C'est juste --
18:01
(Applause)
356
1069000
1000
(applaudissements)
18:02
Thanks.
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1070000
2000
Merci.
18:05
Not quite John Travolta yet, but we're working on that as well,
358
1073000
3000
Pas encore John Travolta mais on y travaille.
18:08
so thanks very much for your time.
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1076000
2000
Merci beaucoup.
18:10
Thanks.
360
1078000
1000
Merci.
18:11
(Applause)
361
1079000
1000
(applaudissements)
18:12
CA: Incredible. That was really incredible.
362
1080000
2000
Chris Anderson: Incroyable. C'était vraiment incroyable.
18:14
TR: Thanks.
363
1082000
1000
Torstein Reil: Merci.
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