TED2003
Torsten Reil: Animate characters by evolving them
Torsten Reil studia la biologia per creare l'animazione
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Torsten Reil ci parla di come lo studio della biologia possa aiutare a creare personaggi animati dall'aspetto naturale, costruendo un umano dall'interno verso l'esterno con ossa, muscoli e un sistema nervoso. Ha parlato a TED nel 2003; adesso vedete il suo lavoro a GTA4.
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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Vi parlerò di una tecnologia che stiamo sviluppando adesso a Oxford
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that we think is going to change the way that
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e che noi pensiamo cambierà il modo in cui
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computer games and Hollywood movies are being made.
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vengono fatti i giochi per computer e i film.
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That technology is simulating humans.
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Quella tecnologia è la simulazione degli umani.
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It's simulated humans with a simulated body
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E' la simulazione umana con un corpo simulato
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and a simulated nervous system to control that body.
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e un sistema nervoso simulato per controllare quel corpo.
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Now, before I talk more about that technology,
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Ora, prima di parlare ancora di quella tecnologia
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let's have a quick look at what human characters look like
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diamo uno sguardo veloce a com'è un personaggio umano
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at the moment in computer games.
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nei giochi per computer attuali.
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This is a clip from a game called "Grand Theft Auto 3."
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Questa è una clip di un gioco che si chiama Grand Theft Auto 3.
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We already saw that briefly yesterday.
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L'abbiamo già visto brevemente ieri.
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And what you can see is -- it is actually a very good game.
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E quello che si può vedere è che di fatto, è un buon gioco.
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It's one of the most successful games of all time.
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E' uno dei giochi di maggior successo di tutti i tempi.
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But what you'll see is that all the animations in this game are very repetitive.
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Ma quello che vedrete è che le animazioni di questo gioco sono veramente ripetitive.
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They pretty much look the same.
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Sembrano più o meno le stesse.
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I've made him run into a wall here, over and over again.
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L'ho fatto correre contro il muro, ripetutamente.
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And you can see he looks always the same.
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E potete vedere che appare sempre lo stesso.
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The reason for that is that these characters
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La ragione di ciò è che questi personaggi
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are actually not real characters.
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in effetti non sono personaggi reali.
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They are a graphical visualization of a character.
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Sono una visualizzazione grafica di un personaggio.
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To produce these animations, an animator at a studio has to anticipate
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Per produrre queste animazioni, un animatore in uno studio deve anticipare
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what's going to happen in the actual game,
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ciò che succederà nel gioco vero
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and then has to animate that particular sequence.
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e poi deve animare quella particolare sequenza.
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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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Quindi lui o lei si siede, lo anima, e cerca di anticipare cosa succederà,
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and then these particular animations are just played back
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e poi queste particolari animazioni vengono riprodotte nuovamente
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at appropriate times in the computer game.
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in momenti appropriati durante il gioco.
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Now, the result of that is that you can't have real interactivity.
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Ora, il risultato di ciò è che non si può avere una reale interattività.
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All you have is animations that are played back
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Tutto quello che si ha sono animazioni che vengono ripetute
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at more or less the appropriate times.
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più o meno nei momenti appropriati.
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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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Significa anche che i giochi non saranno davvero sorprendenti come potrebbero essere
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because you only get out of it, at least in terms of the character,
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perché se ne tira fuori, per lo meno nei termini del personaggio,
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what you actually put into it.
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quello che in effetti ci si è messo dentro.
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There's no real emergence there.
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Fin qui non c'è nessuna reale novità.
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And thirdly, as I said, most of the animations are very repetitive because of that.
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E terzo, come ho detto, molte delle animazioni erano ripetitive a causa di ciò.
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Now, the only way to get around that
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Ora, l'unico modo per evitarlo
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is to actually simulate the human body
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è simulare davvero il corpo umano
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and to simulate that bit of the nervous system of the brain that controls that body.
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e simulare quella parte del sistema nervoso del cervello, che controlla quel corpo.
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And maybe, if I could have you for a quick demonstration
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E forse se potessi averti per una breve dimostrazione
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to show what the difference is --
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per mostrare qual è la differenza --
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because, I mean, it's very, very trivial.
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perché, voglio dire, è davvero insignificante.
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If I push Chris a bit, like this, for example, he'll react to it.
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Se spingo un po' Chris, così per esempio, lui reagirà.
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If I push him from a different angle, he'll react to it differently,
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Se lo spingo da un angolo diverso, reagirà diversamente,
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and that's because he has a physical body,
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e succede perché lui ha un corpo fisico,
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and because he has the motor skills to control that body.
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e perché ha schemi motori che controllano il corpo.
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It's a very trivial thing.
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E' una cosa davvero insignificante.
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It's not something you get in computer games at the moment, at all.
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E' qualcosa che al momento non si riscontra affatto nei giochi per computer.
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Thank you very much. Chris Anderson: That's it?
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Grazie mille. Chris Anderson: E' tutto?
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Torsten Reil: That's it, yes.
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Torsten Reil: E' tutto, sì.
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So, that's what we're trying to simulate --
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Quindi quello che stiamo cercando di simulare --
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not Chris specifically, I should say, but humans in general.
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non Chris nello specifico, dovrei dire, ma gli umani in generale.
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Now, we started working on this a while ago at Oxford University,
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Abbiamo iniziato a lavorarci un po' di tempo fa all'Università di Oxford,
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and we tried to start very simply.
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e abbiamo cercato di iniziare in modo semplice.
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What we tried to do was teach a stick figure how to walk.
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Quello che abbiamo provato a fare è stato insegnare a un pupazzetto a camminare.
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That stick figure is physically stimulated. You can see it here on the screen.
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3000
Quel pupazzetto è stimolato fisicamente. Potete vederlo qui sullo schermo.
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So, it's subject to gravity, has joints, etc.
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Quindi è soggetto alla gravità, ha articolazioni, etc.
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If you just run the simulation, it will just collapse, like this.
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Se avviamo la simulazione, collasserà, così.
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The tricky bit is now to put an AI controller in it
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La parte complessa ora è mettergli un controller AI
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that actually makes it work.
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che lo faccia funzionare davvero.
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And for that, we use the neural network, which we based on
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E per fare ciò, usiamo la rete neurale che abbiamo basato
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that part of the nervous system that we have in our spine
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su quella parte dei sistemi nervosi che abbiamo nella nostra spina dorsale
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that controls walking in humans.
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184000
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che controlla l'atto di camminare negli umani.
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It's called the central pattern generator.
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Si chiama generatore di schema centrale.
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So, we simulated that as well, and then the really tricky bit
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Quindi simuliamo anche quello, e poi la parte più difficile
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is to teach that network how to walk.
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2000
è insegnare a quella rete come camminare.
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For that we used artificial evolution -- genetic algorithms.
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Per quello abbiamo usato l'evoluzione artificiale -- algoritmi genetici.
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We heard about those already yesterday,
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Ne abbiamo già sentito parlare ieri
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and I suppose that most of you are familiar with that already.
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e immagino che molti di voi li conoscano già.
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But, just briefly, the concept is that
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Ma, brevemente, il concetto è che
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you create a large number of different individuals --
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si crea un ampio numero di individui diversi,
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neural networks, in this case --
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reti neurali in questo caso,
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all of which are random at the beginning.
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ciascuna delle quali al principio è casuale.
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You hook these up -- in this case, to the virtual muscles
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Si collega -- in questo caso ai muscoli virtuali
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of that two-legged creature here --
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di questi due bipedi --
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and hope that it does something interesting.
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e si spera che faccia qualcosa di interessante.
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At the beginning, they're all going to be very boring.
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Al principio saranno tutti molto noiosi.
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Most of them won't move at all,
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La maggior parte non si muoverà affatto,
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but some of them might make a tiny step.
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ma alcuni potrebbero fare un piccolissimo passo.
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Those are then selected by the algorithm,
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Questi vengono poi selezionati dall'algoritmo,
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reproduced with mutation and recombinations to introduce sex as well.
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riprodotti con mutazioni e ricombinazioni per introdurre anche il sesso.
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And you repeat that process over and over again,
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2000
E quel processo si continua a ripetere
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until you have something that walks --
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finché non si ottiene qualcosa che cammina --
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in this case, in a straight line, like this.
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235000
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in questo caso, in linea retta in questo modo.
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So that was the idea behind this.
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237000
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Quindi questa era l'idea che c'era dietro.
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When we started this, I set up the simulation one evening.
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239000
3000
Quando abbiamo iniziato ho avviato la simulazione in una sera.
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It took about three to four hours to run the simulation.
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242000
3000
Mi ci sono volute tra tre e quattro ore per avviare la simulazione.
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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
La mattina dopo mi sono alzato, sono andato al computer e ho guardato i risultati,
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and was hoping for something that walked in a straight line,
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249000
3000
e speravo in qualcosa che camminasse in linea retta,
04:24
like I've just demonstrated,
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252000
2000
come vi ho appena dimostrato,
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and this is what I got instead.
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254000
2000
ed ecco invece cosa ho trovato.
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(Laughter)
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256000
10000
(Risate)
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So, it was back to the drawing board for us.
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266000
3000
Ciò ha significato il nostro ritorno alla tavola da disegno.
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We did get it to work eventually,
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Alla fine siamo riusciti a farlo funzionare,
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after tweaking a bit here and there.
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273000
2000
dopo aver aggiustato un po' qui e un po' là.
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And this is an example of a successful evolutionary run.
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275000
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Ed ecco un esempio di un avvio evoluzionario di successo.
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So, what you'll see in a moment is a very simple biped
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278000
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Quindi quello che vedrete in un momento è un bipede molto semplice
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that's learning how to walk using artificial evolution.
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281000
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che sta imparando a camminare usando l'evoluzione artificiale.
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At the beginning, it can't walk at all,
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284000
2000
All'inizio non poteva camminare affatto,
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but it will get better and better over time.
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286000
2000
ma è migliorato nel tempo.
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So, this is the one that can't walk at all.
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3000
Quindi questo è quello che non camminava affatto.
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(Laughter)
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293000
6000
(Risate)
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Now, after five generations of applying evolutionary process,
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299000
3000
Dopo cinque generazioni di applicazione del processo evoluzionario,
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the genetic algorithm is getting a tiny bit better.
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302000
3000
l'algoritmo genetico sta migliorando un pochino.
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(Laughter)
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305000
8000
(Risate)
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Generation 10 and it'll take a few steps more --
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La generazione dieci fa qualche passo in più.
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still not quite there.
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319000
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Ancora non ci siamo.
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But now, after generation 20, it actually walks in a straight line without falling over.
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322000
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Ma ora dopo la generazione 20 in effetti cammina in linea retta senza cadere.
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That was the real breakthrough for us.
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328000
3000
Quello è stato un vero progresso per noi.
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It was, academically, quite a challenging project,
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331000
3000
Accademicamente era un progetto piuttosto impegnativo,
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and once we had reached that stage, we were quite confident
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334000
3000
e una volta raggiunto quello stadio eravamo piuttosto fiduciosi
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that we could try and do other things as well with this approach --
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337000
3000
che avremmo potuto provare e fare altre cose seguendo questo approccio --
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actually simulating the body
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340000
2000
stimolando davvero il corpo
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and simulating that part of the nervous system that controls it.
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342000
3000
e stimolando quella parte del sistema nervoso che lo controlla.
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Now, at this stage, it also became clear that this could be very exciting
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345000
3000
Ora, a questo punto diviene anche chiaro che questo potrebbe essere davvero eccitante
06:00
for things like computer games or online worlds.
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348000
3000
per cose come giochi per computer e mondi on line.
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What you see here is the character standing there,
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351000
2000
Quindi quello che vedete qui è il personaggio che sta in piedi,
06:05
and there's an obstacle that we put in its way.
115
353000
2000
e c'è un ostacolo che abbiamo messo sul suo percorso.
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And what you see is, it's going to fall over the obstacle.
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355000
5000
E ciò che vedete è che sta per cadere sull'ostacolo.
06:12
Now, the interesting bit is, if I move the obstacle a tiny bit to the right,
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360000
3000
Ora, la parte interessante di ciò, è che se sposto l'ostacolo di poco più a destra,
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which is what I'm doing now, here,
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363000
2000
che è quello che faccio adesso, qui,
06:17
it will fall over it in a completely different way.
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365000
4000
ci cadrà sopra in modo totalmente diverso.
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And again, if you move the obstacle a tiny bit, it'll again fall differently.
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372000
5000
E ancora, se si sposta di poco l'ostacolo, cadrà ancora in modo diverso.
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(Laughter)
121
377000
2000
(Risate)
06:31
Now, what you see, by the way, at the top there,
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379000
2000
Ora, quello che vedete, ad ogni modo, lassù,
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are some of the neural activations being fed into the virtual muscles.
123
381000
3000
sono alcune attivazioni neurali alimentate dai muscoli virtuali.
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Okay. That's the video. Thanks.
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384000
2000
Okay. Questo era il video. Grazie.
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Now, this might look kind of trivial, but it's actually very important
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386000
3000
Ora questo potrebbe sembrare come banale ma in effetti era molto importante
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because this is not something you get at the moment
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389000
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perché questo non è qualcosa che si vede al momento
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in any interactive or any virtual worlds.
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391000
2000
in ogni mondo interattivo o virtuale.
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Now, at this stage, we decided to start a company and move this further,
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396000
3000
Ora, a questo punto, abbiamo deciso di avviare una compagnia e andare oltre
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because obviously this was just a very simple, blocky biped.
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399000
3000
perché ovviamente questo era solo un semplicissimo bipede squadrato.
06:54
What we really wanted was a full human body.
130
402000
2000
Quello che volevamo davvero era un corpo totalmente umano,
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So we started the company.
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404000
1000
quindi abbiamo avviato la compagnia.
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We hired a team of physicists, software engineers and biologists
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405000
5000
Abbiamo assunto una squadra di fisici, ingegneri di software e biologi
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to work on this, and the first thing we had to work on
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410000
3000
per farli lavorare su questo, e la prima cosa sulla quale abbiamo dovuto lavorare
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was to create the human body, basically.
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413000
4000
è stato essenzialmente creare il corpo umano.
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It's got to be relatively fast, so you can run it on a normal machine,
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417000
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Deve essere relativamente veloce così da poterlo avviare con una macchina normale,
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but it's got to be accurate enough, so it looks good enough, basically.
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420000
3000
ma essenzialmente, dev'essere abbastanza accurato da farlo sembrare abbastanza buono.
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So we put quite a bit of biomechanical knowledge into this thing,
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423000
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Quindi in questa cosa abbiamo messo un po' di conoscenza biomeccanica,
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and tried to make it as realistic as possible.
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426000
4000
e abbiamo cercato di renderla il più realistica possibile.
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What you see here on the screen right now
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430000
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Quello che vedete qui sullo schermo proprio adesso
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is a very simple visualization of that body.
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432000
2000
è una semplicissima visualizzazione di quel corpo.
07:26
I should add that it's very simple to add things like hair, clothes, etc.,
141
434000
4000
Dovrei aggiungere che è molto semplice aggiungere cose come capelli, abiti etc,
07:30
but what we've done here is use a very simple visualization,
142
438000
3000
ma quello che abbiamo fatto qui è stato usare una semplicissima visualizzazione
07:33
so you can concentrate on the movement.
143
441000
2000
in modo da potersi concentrare sul movimento.
07:35
Now, what I'm going to do right now, in a moment,
144
443000
3000
Ora, quello che farò adesso, tra un attimo,
07:38
is just push this character a tiny bit and we'll see what happens.
145
446000
3000
sarà spingere un po' questo personaggio e vedere cosa succede.
07:46
Nothing really interesting, basically.
146
454000
2000
Essenzialmente, niente di davvero interessante.
07:48
It falls over, but it falls over like a rag doll, basically.
147
456000
3000
Cade ma cade come una bambola di pezza.
07:51
The reason for that is that there's no intelligence in it.
148
459000
3000
Il motivo è che non ha alcuna intelligenza.
07:54
It becomes interesting when you put artificial intelligence into it.
149
462000
4000
Diviene interessante quando si mette l'intelligenza artificiale.
07:58
So, this character now has motor skills in the upper body --
150
466000
4000
Quindi questo personaggio adesso ha schemi motori nella parte superiore del corpo.
08:02
nothing in the legs yet, in this particular one.
151
470000
2000
Ancora niente nelle gambe, in questo in particolare.
08:04
But what it will do -- I'm going to push it again.
152
472000
3000
Ma quello che farà -- lo spingerò di nuovo.
08:07
It will realize autonomously that it's being pushed.
153
475000
2000
Capirà in maniera autonoma che è stato spinto.
08:09
It's going to stick out its hands.
154
477000
2000
Allungherà le mani.
08:11
It's going to turn around into the fall, and try and catch the fall.
155
479000
3000
Si volterà nella direzione della caduta e cercherà di fermare la caduta.
08:20
So that's what you see here.
156
488000
2000
Quindi ecco cosa vedete qui.
08:22
Now, it gets really interesting
157
490000
2000
Ora, diventa davvero interessante
08:24
if you then add the AI for the lower part of the body as well.
158
492000
4000
se poi si aggiunge l'AI anche nella parte bassa del corpo.
08:28
So here, we've got the same character.
159
496000
2000
Quindi qui abbiamo lo stesso personaggio.
08:30
I'm going to push it a bit harder now,
160
498000
2000
Adesso lo spingerò un po' più forte,
08:32
harder than I just pushed Chris.
161
500000
2000
più forte di come ho spinto Chris.
08:34
But what you'll see is -- it's going to receive a push now from the left.
162
502000
4000
Ma quello che vedrete è che riceverà una spinta da sinistra.
08:41
What you see is it takes steps backwards,
163
509000
2000
Vedete che fa qualche passo indietro --
08:43
it tries to counter-balance,
164
511000
2000
cerca di contro bilanciare,
08:45
it tries to look at the place where it thinks it's going to land.
165
513000
4000
cerca di guardare il posto in cui pensa che atterrerà.
08:49
I'll show you this again.
166
517000
2000
Ve lo mostro ancora.
08:51
And then, finally hits the floor.
167
519000
3000
E poi, in fine, tocca il suolo.
08:55
Now, this becomes really exciting
168
523000
3000
Ciò diventa davvero interessante
08:58
when you push that character in different directions, again, just as I've done.
169
526000
5000
quando si spinge quel personaggio in direzioni diverse, ancora, proprio come ho appena fatto.
09:03
That's something that you cannot do right now.
170
531000
4000
Questo è qualcosa che non potete fare per adesso.
09:07
At the moment, you only have empty computer graphics in games.
171
535000
3000
Al momento nei giochi ci sono soltanto grafiche per computer vuote.
09:10
What this is now is a real simulation. That's what I want to show you now.
172
538000
3000
Quella di ora è una simulazione reale. E' quello che voglio mostrarvi adesso.
09:13
So, here's the same character with the same behavior I've just shown you,
173
541000
3000
Quindi ecco lo stesso personaggio con lo stesso atteggiamento che vi ho appena mostrato,
09:16
but now I'm just going to push it from different directions.
174
544000
2000
ma ora lo spingerò da direzioni diverse.
09:18
First, starting with a push from the right.
175
546000
2000
Iniziando prima con una spinta da destra.
09:23
This is all slow motion, by the way, so we can see what's going on.
176
551000
3000
Questo è in slow motion, comunque, così da poter vedere cosa accade.
09:26
Now, the angle will have changed a tiny bit,
177
554000
3000
Ora, l'angolo sarà cambiato di pochissimo
09:29
so you can see that the reaction is different.
178
557000
4000
quindi potete vedere che la reazione è diversa.
09:33
Again, a push, now this time from the front.
179
561000
3000
Ancora, una spinta, ora dal davanti.
09:37
And you see it falls differently.
180
565000
2000
E vedete che cade in modo diverso.
09:39
And now from the left --
181
567000
2000
E ora da sinistra.
09:43
and it falls differently.
182
571000
2000
E cade in modo diverso.
09:45
That was really exciting for us to see that.
183
573000
2000
Per noi, vederlo, è stato davvero emozionante.
09:47
That was the first time we've seen that.
184
575000
2000
Quella era la prima volta che lo vedevamo.
09:49
This is the first time the public sees this as well,
185
577000
2000
Questa è anche la prima volta che viene visto dal pubblico
09:51
because we have been in stealth mode.
186
579000
2000
perché l'abbiamo fatto in segreto.
09:53
I haven't shown this to anybody yet.
187
581000
2000
Non l'ho ancora mostrato a nessuno.
09:55
Now, just a fun thing:
188
583000
2000
Ora, qualcosa di divertente.
09:57
what happens if you put that character --
189
585000
2000
Cosa succede se si mette quel personaggio --
09:59
this is now a wooden version of it, but it's got the same AI in it --
190
587000
2000
questa è una versione di legno, ma Al ha la stessa --
10:01
but if you put that character on a slippery surface, like ice.
191
589000
2000
ma se si mette quel personaggio su una superficie scivolosa, come il ghiaccio.
10:03
We just did that for a laugh, just to see what happens.
192
591000
3000
L'abbiamo fatto giusto per ridere, solo per vedere cosa succede.
10:06
(Laughter)
193
594000
1000
(Risate)
10:07
And this is what happens.
194
595000
2000
Ed ecco cosa succede.
10:09
(Laughter)
195
597000
3000
(Risate)
10:12
(Applause)
196
600000
3000
(Applausi)
10:15
It's nothing we had to do about this.
197
603000
2000
Non dovevamo farci niente con questo.
10:17
We just took this character that I just talked about,
198
605000
2000
Abbiamo solo preso questo personaggio del quale vi ho appena parlato,
10:19
put it on a slippery surface, and this is what you get out of it.
199
607000
3000
l'abbiamo messo su una superficie scivolosa, ed ecco cosa succede.
10:22
And that's a really fascinating thing about this approach.
200
610000
3000
Ed è davvero interessante pensare a questo approccio.
10:26
Now, when we went to film studios and games developers
201
614000
3000
Ora, quando siamo andati negli studi cinematografici e dai creatori di giochi
10:29
and showed them that technology, we got a very good response.
202
617000
3000
e gli abbiamo mostrato quella tecnologia, abbiamo avuto un ottimo responso.
10:32
And what they said was, the first thing they need immediately is virtual stuntmen.
203
620000
4000
E quello che hanno detto è stato che la prima cosa di cui avevano bisogno immediato erano stuntman virtuali.
10:36
Because stunts are obviously very dangerous, they're very expensive,
204
624000
4000
Perché gli stunt sono ovviamente molto pericolosi, sono molto cari,
10:40
and there are a lot of stunt scenes that you cannot do, obviously,
205
628000
2000
e ci sono tantissime scene pericolose che ovviamente non si possono fare
10:42
because you can't really allow the stuntman to be seriously hurt.
206
630000
3000
perché non si può permettere allo stuntman di restare gravemente leso.
10:45
So, they wanted to have a digital version of a stuntman
207
633000
3000
Quindi volevano una versione digitale di uno stuntman
10:48
and that's what we've been working on for the past few months.
208
636000
2000
ed è quello a cui abbiamo lavorato nei mesi scorsi.
10:50
And that's our first product that we're going to release in a couple of weeks.
209
638000
5000
E questo è il primo prodotto che realizzeremo in un paio di settimane.
10:55
So, here are just a few very simple scenes of the guy just being kicked.
210
643000
5000
Quindi qui ci sono solo un paio di semplicissime scene del tizio che viene preso a calci.
11:00
That's what people want. That's what we're giving them.
211
648000
2000
E' quello che vogliono le persone. E' quello che gli diamo.
11:02
(Laughter)
212
650000
7000
(Risate)
11:09
You can see, it's always reacting.
213
657000
2000
Vedete, reagisce sempre.
11:11
This is not a dead body. This is a body who basically, in this particular case,
214
659000
4000
Questo non è un corpo morto. Questo è un corpo che essenzialmente, in questo caso particolare,
11:15
feels the force and tries to protect its head.
215
663000
2000
sente la forza e cerca di proteggersi la testa.
11:17
Only, I think it's quite a big blow again.
216
665000
2000
Solo che credo che sia un gran colpo.
11:19
You feel kind of sorry for that thing,
217
667000
2000
Voi vi sentite come dispiaciuti per quella cosa,
11:21
and we've seen it so many times now that
218
669000
2000
e noi ormai l'abbiamo visto così tante volte che
11:23
we don't really care any more.
219
671000
2000
non ci importa più niente.
11:25
(Laughter)
220
673000
1000
(Risate)
11:26
There are much worse videos than this, by the way, which I have taken out, but ...
221
674000
4000
Ci sono molti video peggiori di questo, comunque, che ho tolto, ma...
11:31
Now, here's another one.
222
679000
2000
Ora, eccone un altro.
11:33
What people wanted as a behavior was to have an explosion,
223
681000
4000
Il comportamento che volevano era che ci fosse un'esplosione,
11:37
a strong force applied to the character,
224
685000
2000
una forza consistente applicata al personaggio,
11:39
and have the character react to it in midair.
225
687000
2000
e far sì che il personaggio reagisse a mezz'aria.
11:41
So that you don't have a character that looks limp,
226
689000
2000
In modo da non avere un personaggio che appare molle,
11:43
but actually a character that you can use in an action film straight away,
227
691000
3000
ma in effetti un personaggio che si può usare subito per l'azione di un film
11:46
that looks kind of alive in midair as well.
228
694000
2000
che appare vivo anche a mezz'aria.
11:48
So this character is going to be hit by a force,
229
696000
2000
Quindi questo personaggio sta per essere colpito da una forza,
11:50
it's going to realize it's in the air,
230
698000
2000
sta per capire che è in aria
11:52
and it's going to try and, well,
231
700000
3000
e sta per cercare e, beh,
11:55
stick out its arm in the direction where it's landing.
232
703000
2000
allungare le braccia nella direzione in cui atterrerà.
11:59
That's one angle; here's another angle.
233
707000
3000
Questo è un angolo, ecco l'altro angolo.
12:02
We now think that the realism we're achieving with this
234
710000
2000
Ora noi pensiamo che il realismo che stiamo raggiungendo con questo
12:04
is good enough to be used in films.
235
712000
2000
vada abbastanza bene per essere usato nei film.
12:06
And let's just have a look at a slightly different visualization.
236
714000
3000
E diamo uno sguardo a una visualizzazione leggermente diversa.
12:09
This is something I just got last night
237
717000
2000
Questo è qualcosa che ho ricevuto la scorsa sera
12:11
from an animation studio in London, who are using our software
238
719000
3000
da uno studio di animazione di Londra, che usa il nostro software
12:14
and experimenting with it right now.
239
722000
2000
e lo sta sperimentando proprio adesso.
12:16
So this is exactly the same behavior that you saw,
240
724000
3000
Quindi questo è esattamente lo stesso comportamento che avete visto,
12:19
but in a slightly better rendered version.
241
727000
4000
ma in una versione resa leggermente migliore.
12:23
So if you look at the character carefully,
242
731000
3000
Quindi se guardate attentamente il personaggio
12:26
you see there are lots of body movements going on,
243
734000
2000
vedete che ci sono tantissimi movimenti corporei,
12:28
none of which you have to animate like in the old days.
244
736000
2000
nessuno dei quali si deve animare come ai vecchi tempi.
12:30
Animators had to actually animate them.
245
738000
2000
Gli animatori dovevano animarli.
12:32
This is all happening automatically in the simulation.
246
740000
2000
Nella simulazione questo avviene tutto automaticamente.
12:34
This is a slightly different angle,
247
742000
2000
Questo è un angolo leggermente diverso,
12:39
and again a slow motion version of this.
248
747000
2000
e ancora una versione in slow motion.
12:41
This is incredibly quick. This is happening in real time.
249
749000
4000
Questo è incredibilmente veloce. Questo succede in tempo reale.
12:45
You can run this simulation in real time, in front of your eyes,
250
753000
2000
Si può avviare questa simulazione in tempo reale, davanti ai vostri occhi,
12:47
change it, if you want to, and you get the animation straight out of it.
251
755000
3000
cambiarla se si vuole, e trarne subito l'animazione.
12:50
At the moment, doing something like this by hand
252
758000
2000
Al momento, fare qualcosa come questa a mano
12:52
would take you probably a couple of days.
253
760000
2000
richiederebbe probabilmente un paio di giorni.
12:55
This is another behavior they requested.
254
763000
3000
Questo è un altro comportamento che hanno richiesto.
12:58
I'm not quite sure why, but we've done it anyway.
255
766000
2000
Non sono abbastanza sicuro del perché, ma l'abbiamo fatto comunque.
13:00
It's a very simple behavior that shows you the power of this approach.
256
768000
2000
E' un comportamento molto semplice che vi mostra il potere di questo approccio.
13:02
In this case, the character's hands
257
770000
2000
In questo caso le mani del personaggio
13:04
are fixed to a particular point in space,
258
772000
2000
sono fisse in un particolare punto dello spazio,
13:06
and all we've told the character to do is to struggle.
259
774000
3000
e quello che abbiamo detto al personaggio di fare è lottare.
13:09
And it looks organic. It looks realistic.
260
777000
3000
E sembra organico. Sembra realistico.
13:12
You feel kind of sorry for the guy.
261
780000
2000
Vi sentite come dispiaciuti per il tizio.
13:14
It's even worse -- and that is another video I just got last night --
262
782000
3000
E' anche peggio -- ed è un altro video che ho ricevuto ieri sera --
13:17
if you render that a bit more realistically.
263
785000
2000
se lo si rende un po' più realistico.
13:23
Now, I'm showing this to you just to show you
264
791000
2000
Ora, ve lo mostro solo per mostrarvi
13:25
how organic it actually can feel, how realistic it can look.
265
793000
2000
come possa sembrare davvero organico, quanto possa apparire realistico.
13:27
And this is all a physical simulation of the body,
266
795000
3000
E questa è tutta una simulazione fisica del corpo,
13:30
using AI to drive virtual muscles in that body.
267
798000
3000
usando AI per guidare muscoli virtuali in quel corpo.
13:35
Now, one thing which we did for a laugh was
268
803000
3000
Ora, una cosa che abbiamo fatto per ridere è stata
13:38
to create a slightly more complex stunt scene,
269
806000
2000
creare una scena pericolosa leggermente più complessa,
13:40
and one of the most famous stunts is the one where James Bond
270
808000
3000
e una delle scene da stunt più famose è quella in cui James Bond
13:43
jumps off a dam in Switzerland and then is caught by a bungee.
271
811000
4000
salta da una diga in Svizzera e poi resta appeso a un cavo.
13:48
Got a very short clip here.
272
816000
2000
Eccone una breve clip.
13:54
Yes, you can just about see it here.
273
822000
2000
Sì, si può vedere qui.
13:56
In this case, they were using a real stunt man. It was a very dangerous stunt.
274
824000
3000
In questo caso hanno usato un vero stuntman. E' stata un'azione davvero pericolosa.
13:59
It was just voted, I think in the Sunday Times, as one of the most impressive stunts.
275
827000
3000
E' stata appena votata, credo sul Sunday Times, come una delle scene più impressionanti.
14:02
Now, we've just tried and -- looked at our character and asked ourselves,
276
830000
3000
Ora, abbiamo appena provato e guardando il nostro personaggio ci siamo chiesti:
14:05
"Can we do that ourselves as well?"
277
833000
2000
"Possiamo farlo anche noi?"
14:07
Can we use the physical simulation of the character,
278
835000
2000
Possiamo usare la simulazione fisica del personaggio,
14:09
use artificial intelligence,
279
837000
2000
usare l'intelligenza artificiale,
14:11
put that artificial intelligence into the character,
280
839000
2000
mettere quell'intelligenza artificiale nel personaggio,
14:13
drive virtual muscles, simulate the way he jumps off the dam,
281
841000
4000
guidare muscoli virtuali, simulare il modo in cui salta dalla diga,
14:17
and then skydive afterwards,
282
845000
2000
e poi dopo fa delle acrobazie,
14:19
and have him caught by a bungee afterwards?
283
847000
2000
e far sì che dopo rimanga appeso a una corda?
14:21
We did that. It took about altogether just two hours,
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849000
3000
L'abbiamo fatto. Ci sono volute circa due ore,
14:24
pretty much, to create the simulation.
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852000
2000
più o meno, per creare la simulazione.
14:26
And that's what it looks like, here.
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854000
2000
Ed ecco come appare, qui.
14:37
Now, this could do with a bit more work. It's still very early stages,
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865000
3000
Ora, gli serve un po' più di lavoro. E' ancora allo stadio iniziale,
14:40
and we pretty much just did this for a laugh,
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868000
2000
e l'abbiamo fatto più o meno per ridere
14:42
just to see what we'd get out of it.
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870000
2000
solo per vedere cosa ne avremmo tirato fuori.
14:44
But what we found over the past few months
290
872000
2000
Ma quello che abbiamo scoperto nei mesi passati
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is that this approach -- that we're pretty much standard upon --
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874000
3000
è che questo approccio che è piuttosto standard
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is incredibly powerful.
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877000
2000
è incredibilmente potente.
14:51
We are ourselves surprised what you actually get out of the simulations.
293
879000
4000
Noi stessi siamo sorpresi di cosa è venuto fuori dalle simulazioni.
14:55
There's very often very surprising behavior that you didn't predict before.
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883000
4000
Molto spesso ci sono comportamenti davvero sorprendenti che non erano stati previsti prima.
14:59
There's so many things we can do with this right now.
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887000
2000
Ci sono così tante cose che possiamo fare adesso.
15:01
The first thing, as I said, is going to be virtual stuntmen.
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889000
3000
La prima cosa, come ho detto, saranno gli stuntman virtuali.
15:04
Several studios are using this software now to produce virtual stuntmen,
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892000
4000
Alcuni studi stanno stanno usando adesso questo software per produrre stuntman virtuali,
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and they're going to hit the screen quite soon, actually,
298
896000
2000
e, in effetti, saranno molto presto sul grande schermo,
15:10
for some major productions.
299
898000
2000
per alcune produzioni principali.
15:12
The second thing is video games.
300
900000
3000
La seconda cosa sono i video games.
15:15
With this technology, video games will look different and they will feel very different.
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903000
4000
Con questa tecnologia i video games appariranno diversi e si percepiranno diversamente.
15:19
For the first time, you'll have actors that really feel very interactive,
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907000
3000
Per la prima volta ci saranno attori che si sentiranno davvero interattivi,
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that have real bodies that really react.
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910000
2000
che hanno corpi reali che agiscono davvero.
15:24
I think that's going to be incredibly exciting.
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912000
3000
Credo che sarà incredibilmente eccitante.
15:27
Probably starting with sports games,
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915000
2000
Probabilmente inizieremo con i giochi sportivi,
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which are going to become much more interactive.
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917000
2000
che diventeranno molto più interattivi.
15:31
But I particularly am really excited
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1000
Ma io in particolare sono davvero eccitato
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about using this technology in online worlds,
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920000
3000
per l'uso di questa tecnologia in mondi on line,
15:35
like there, for example, that Tom Melcher has shown us.
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923000
3000
come per esempio, quella che ci ha mostrato Tom Melcher.
15:38
The degree of interactivity you're going to get
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2000
Il grado di interattività che otterrete
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is totally different, I think, from what you're getting right now.
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928000
3000
è totalmente differente, credo, da quello che avete adesso.
15:44
A third thing we are looking at and very interested in is simulation.
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4000
Una terza cosa a cui guardiamo e che ci interessa è la simulazione.
15:49
We've been approached by several simulation companies,
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937000
2000
Siamo stati avvicinati da diverse compagnie di simulazione,
15:51
but one project we're particularly excited about, which we're starting next month,
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939000
3000
ma un progetto per il quale siamo particolarmente eccitati, che inizieremo il prossimo mese,
15:54
is to use our technology -- and in particular, the walking technology --
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942000
4000
è l'uso della nostra tecnologia, e in particolare, la tecnologia del camminare,
15:58
to help aid surgeons who work on children with cerebral palsy,
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946000
4000
per aiutare i chirurghi che lavorano con i bambini con paralisi cerebrale,
16:02
to predict the outcome of operations on these children.
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950000
3000
per prevedere l'esito delle operazioni su questi bambini.
16:05
As you probably know,
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953000
2000
Come probabilmente sapete,
16:07
it's very difficult to predict what the outcome of an operation is
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955000
3000
è molto difficile prevedere qual'è la riuscita di un intervento
16:10
if you try and correct the gait.
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958000
2000
se si cerca di correggere l'andatura.
16:12
The classic quote is, I think, it's unpredictable at best,
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960000
3000
La citazione classica è, credo: "E' imprevedibile nel migliore dei casi",
16:15
is what people think right now, is the outcome.
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963000
3000
è quello che la gente pensa ora, è la riuscita.
16:18
Now, what we want to do with our software is allow our surgeons to have a tool.
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966000
4000
Ora, quello che vogliamo fare con il nostro software è permettere ai nostri chirurghi di avere uno strumento.
16:22
We're going to simulate the gait of a particular child
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3000
Simuleremo l'andatura di un particolare bambino
16:25
and the surgeon can then work on that simulation
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973000
3000
e il chirurgo poi, può lavorare su quella simulazione
16:28
and try out different ways to improve that gait,
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976000
2000
e cercare modi diversi per migliorare l'andatura
16:30
before he actually commits to an actual surgery.
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978000
3000
prima che esegua un vero intervento chirurgico.
16:33
That's one project we're particularly excited about,
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2000
E' un progetto per il quale siamo particolarmente eccitati,
16:35
and that's going to start next month.
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983000
2000
e verrà avviato il mese prossimo.
16:39
Just finally, this is only just the beginning.
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987000
3000
Finalmente, questo è solo l'inizio.
16:42
We can only do several behaviors right now.
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990000
2000
In questo momento possiamo eseguire solo qualche comportamento.
16:44
The AI isn't good enough to simulate a full human body.
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992000
3000
L'AI non è abbastanza buona per simulare un corpo umano completo.
16:47
The body yes, but not all the motor skills that we have.
333
995000
3000
Il corpo sì, ma non tutti gli schemi motori che abbiamo.
16:50
And, I think, we're only there if we can have something like ballet dancing.
334
998000
3000
E, credo, lo raggiungeremo solo quando potremo fare qualcosa come un balletto.
16:53
Right now, we don't have that
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1001000
2000
Proprio adesso non abbiamo niente di simile
16:55
but I'm very sure that we will be able to do that at some stage.
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1003000
2000
ma sono davvero sicuro che a un certo punto saremo in grado di farlo.
16:57
We do have one unintentional dancer actually,
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1005000
3000
In effetti abbiamo un ballerino non intenzionale,
17:00
the last thing I'm going to show you.
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1008000
2000
l'ultima cosa che volevo mostrarvi.
17:02
This was an AI contour that was produced and evolved --
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1010000
3000
Questo è un profilo AI prodotto e sviluppato --
17:05
half-evolved, I should say -- to produce balance, basically.
340
1013000
3000
mezzo evoluto, direi -- per produrre equilibrio essenzialmente.
17:08
So, you kick the guy and the guy's supposed to counter-balance.
341
1016000
3000
Quindi date un calcio al tizio e il tizio dovrebbe controbilanciare.
17:11
That's what we thought was going to come out of this.
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1019000
3000
E' quello che abbiamo pensato ne sarebbe venuto fuori.
17:14
But this is what emerged out of it, in the end.
343
1022000
2000
Ma questo è quello che è venuto fuori alla fine.
17:17
(Music)
344
1025000
10000
(Musica)
17:27
Bizarrely, this thing doesn't have a head. I'm not quite sure why.
345
1035000
3000
Stranamente, questa cosa non ha una testa. Non sono abbastanza sicuro del perché.
17:31
So, this was not something we actually put in there.
346
1039000
2000
Quindi questo in effetti non era qualcosa che ci abbiamo messo dentro noi.
17:33
He just started to create that dance himself.
347
1041000
4000
Ha iniziato a creare quella danza da solo.
17:37
He's actually a better dancer than I am, I have to say.
348
1045000
3000
In effetti balla meglio di me, devo dirlo.
17:41
And what you see after a while --
349
1049000
2000
E quello che vedete dopo un po' --
17:43
I think he even goes into a climax right at the end.
350
1051000
2000
credo che alla fine abbia anche una specie di climax.
17:49
And I think -- there you go.
351
1057000
3000
E io credo, eccoci.
17:52
(Laughter)
352
1060000
2000
(Risate)
17:54
So, that all happened automatically. We didn't put that in there.
353
1062000
2000
Quindi è successo tutto automaticamente. Non ce l'abbiamo messo noi.
17:56
That's just the simulation creating this itself, basically.
354
1064000
3000
Essenzialmente è la simulazione che l'ha creato da sé.
17:59
So it's just --
355
1067000
2000
Quindi è solo --
18:01
(Applause)
356
1069000
1000
(Applausi)
18:02
Thanks.
357
1070000
2000
Grazie.
18:05
Not quite John Travolta yet, but we're working on that as well,
358
1073000
3000
Non è ancora John Travolta, ma stiamo lavorando anche a questo,
18:08
so thanks very much for your time.
359
1076000
2000
quindi grazie mille per il vostro tempo.
18:10
Thanks.
360
1078000
1000
Grazie.
18:11
(Applause)
361
1079000
1000
(Applausi)
18:12
CA: Incredible. That was really incredible.
362
1080000
2000
Chris Anderson: Incredibile. E' stato davvero incredibile.
18:14
TR: Thanks.
363
1082000
1000
Torsten Reil: Grazie
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