TED2003
Torsten Reil: Animate characters by evolving them
Торстън Райл изучава биология, за да прави анимация
Filmed:
Readability: 3.5
363,842 views
Торстън Райл говори за това как изучаването на биология може да спомогне за създаване на естествена анимация с хора... като се изгражда човек отвътре навън, с кости, мускули и нервна система. Той говори на ТЕD 2003; вижте сега работата му в 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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
I'm going to talk about a technology that we're developing at Oxford now,
0
3000
4000
Ще говоря за една технология, която развиваме сега в Оксфорд
00:19
that we think is going to change the way that
1
7000
3000
и която според мен ще промени начина,
00:22
computer games and Hollywood movies are being made.
2
10000
3000
по който се правят компютърни игри и холивудски филми.
00:26
That technology is simulating humans.
3
14000
3000
Тази технология е симулиране на хора.
00:29
It's simulated humans with a simulated body
4
17000
3000
Симулира хора със симулирано тяло
00:32
and a simulated nervous system to control that body.
5
20000
3000
и симулирана нервна система за контрол на това тяло.
00:36
Now, before I talk more about that technology,
6
24000
3000
Преди да продължа да говоря за тази технология,
00:39
let's have a quick look at what human characters look like
7
27000
3000
да погледнем набързо как изглеждат героите-хора
00:42
at the moment in computer games.
8
30000
3000
в компютърните игри в момента.
00:45
This is a clip from a game called "Grand Theft Auto 3."
9
33000
3000
Това е откъс от една игра, наречена Grand Theft Auto 3.
00:48
We already saw that briefly yesterday.
10
36000
2000
Вече видяхме това вчера за кратко.
00:50
And what you can see is -- it is actually a very good game.
11
38000
3000
И това, което виждате, всъщност е много добра игра.
00:53
It's one of the most successful games of all time.
12
41000
3000
Една от най-успешните игри на всички времена.
00:56
But what you'll see is that all the animations in this game are very repetitive.
13
44000
4000
Но ще видите, че всички анимации в тази игра са много повторяеми.
01:00
They pretty much look the same.
14
48000
2000
До голяма степен изглеждат едни и същи.
01:02
I've made him run into a wall here, over and over again.
15
50000
3000
Тук го накарах да се блъска в една стена, отново и отново.
01:05
And you can see he looks always the same.
16
53000
2000
И виждате, че винаги изглежда еднакво.
01:07
The reason for that is that these characters
17
55000
3000
Причината е, че тези герои
01:10
are actually not real characters.
18
58000
2000
всъщност не са истински герои.
01:12
They are a graphical visualization of a character.
19
60000
4000
Те са графична визуализация на герой.
01:16
To produce these animations, an animator at a studio has to anticipate
20
64000
5000
За да създаде тези анимации, един аниматор в студио трябва да предусети
01:21
what's going to happen in the actual game,
21
69000
3000
какво ще се случи в самата игра,
01:24
and then has to animate that particular sequence.
22
72000
3000
а после трябва да анимира точно тази поредица.
01:27
So, he or she sits down, animates it, and tries to anticipate what's going to happen,
23
75000
4000
И така, той или тя сяда, анимира го и се опитва да предвиди какво ще се случи,
01:31
and then these particular animations are just played back
24
79000
3000
а после тези анимации просто се пускат
01:34
at appropriate times in the computer game.
25
82000
3000
в подходящи моменти в компютърната игра.
01:37
Now, the result of that is that you can't have real interactivity.
26
85000
5000
Резултатът от това е, че не може да има истинска интерактивност.
01:42
All you have is animations that are played back
27
90000
3000
Има само анимации, които се пускат
01:45
at more or less the appropriate times.
28
93000
2000
в повече или по-малко подходящи моменти.
01:47
It also means that games aren't really going to be as surprising as they could be,
29
95000
5000
Това значи също, че игрите всъщност няма да са толкова изненадващи, колкото биха могли да бъдат,
01:52
because you only get out of it, at least in terms of the character,
30
100000
3000
защото получаваш само това, що се отнася до героя,
01:55
what you actually put into it.
31
103000
2000
което всъщност вложиш вътре.
01:57
There's no real emergence there.
32
105000
2000
Там няма никаква реална поява.
01:59
And thirdly, as I said, most of the animations are very repetitive because of that.
33
107000
4000
И трето, както казах, поради това повечето от анимациите са много повторяеми.
02:03
Now, the only way to get around that
34
111000
2000
Единственият начин да се заобиколи това
02:05
is to actually simulate the human body
35
113000
2000
е наистина да се симулира човешкото тяло
02:07
and to simulate that bit of the nervous system of the brain that controls that body.
36
115000
5000
и да се симулира тази част от нервната система от мозъка, която контролира това тяло.
02:12
And maybe, if I could have you for a quick demonstration
37
120000
3000
Бих искал да ви направя една бърза демонстрация,
02:15
to show what the difference is --
38
123000
2000
за да покажа каква е разликата...
02:17
because, I mean, it's very, very trivial.
39
125000
4000
тъй като тя е много, много тривиална.
02:21
If I push Chris a bit, like this, for example, he'll react to it.
40
129000
3000
Ако побутна леко Крис, ей така, например той ще реагира.
02:24
If I push him from a different angle, he'll react to it differently,
41
132000
3000
Ако го бутна от различен ъгъл, той ще реагира на това различно,
02:27
and that's because he has a physical body,
42
135000
2000
защото има физическо тяло
02:29
and because he has the motor skills to control that body.
43
137000
3000
и защото има моторните умения да контролира това тяло.
02:32
It's a very trivial thing.
44
140000
2000
Много е тривиално.
02:34
It's not something you get in computer games at the moment, at all.
45
142000
2000
Изобщо не е нещо, което се получава в компютърните игри в момента.
02:36
Thank you very much. Chris Anderson: That's it?
46
144000
2000
Много благодаря. Крис Андерсън: Това ли е?
02:38
Torsten Reil: That's it, yes.
47
146000
2000
Торстен Райл: Това е, да.
02:40
So, that's what we're trying to simulate --
48
148000
1000
Това е, което се опитваме да симулираме...
02:41
not Chris specifically, I should say, but humans in general.
49
149000
4000
не Крис специално, трябва да кажа, а хората като цяло.
02:46
Now, we started working on this a while ago at Oxford University,
50
154000
5000
Започнахме работа по това преди време в Оксфордския университет
02:51
and we tried to start very simply.
51
159000
2000
и се опитахме да започнем много просто.
02:53
What we tried to do was teach a stick figure how to walk.
52
161000
3000
Опитвахме се да обучим една фигура от пръчки как да върви.
02:56
That stick figure is physically stimulated. You can see it here on the screen.
53
164000
3000
Тази фигура от пръчки е физически симулирана. Виждате я тук, на екрана.
02:59
So, it's subject to gravity, has joints, etc.
54
167000
3000
Тя подлежи на гравитация, има стави и така нататък.
03:02
If you just run the simulation, it will just collapse, like this.
55
170000
3000
Ако се проведе симулацията, тя просто ще рухне, ето така.
03:05
The tricky bit is now to put an AI controller in it
56
173000
4000
Трудната част е как да се постави в нея контролер за изкуствена интелигентност,
03:09
that actually makes it work.
57
177000
2000
който всъщност й позволява да действа.
03:11
And for that, we use the neural network, which we based on
58
179000
3000
За това използваме неутрална мрежа, която основахме
03:14
that part of the nervous system that we have in our spine
59
182000
2000
върху онази част от нервната система, която имаме в гръбнака си,
03:16
that controls walking in humans.
60
184000
2000
контролираща ходенето при хората.
03:18
It's called the central pattern generator.
61
186000
2000
Нарича се централен моделен генератор.
03:20
So, we simulated that as well, and then the really tricky bit
62
188000
3000
Затова симулирахме и него, а после наистина трудното
03:23
is to teach that network how to walk.
63
191000
2000
е да научиш тази мрежа да ходи.
03:25
For that we used artificial evolution -- genetic algorithms.
64
193000
4000
За това използвахме изкуствена еволюция - генетични алгоритми.
03:29
We heard about those already yesterday,
65
197000
2000
Вече чухме за тях вчера
03:31
and I suppose that most of you are familiar with that already.
66
199000
3000
и предполагам, че вече са познати на повечето от вас.
03:34
But, just briefly, the concept is that
67
202000
2000
Но, само накратко, идеята е,
03:36
you create a large number of different individuals --
68
204000
3000
че се създават голям брой различни индивиди,
03:39
neural networks, in this case --
69
207000
2000
нервни мрежи, в този случай,
03:41
all of which are random at the beginning.
70
209000
2000
всички те са произволни отначало.
03:43
You hook these up -- in this case, to the virtual muscles
71
211000
2000
Свързват се... в този случай към виртуалните мускули
03:45
of that two-legged creature here --
72
213000
3000
на това двукрако създание тук...
03:48
and hope that it does something interesting.
73
216000
3000
с надеждата да се получи нещо интересно.
03:51
At the beginning, they're all going to be very boring.
74
219000
2000
В началото всички ще са много скучни.
03:53
Most of them won't move at all,
75
221000
2000
Повечето изобщо няма да помръдват,
03:55
but some of them might make a tiny step.
76
223000
2000
но някои от тях може да пристъпят лекичко.
03:57
Those are then selected by the algorithm,
77
225000
2000
После те се подбират от алгоритъма,
03:59
reproduced with mutation and recombinations to introduce sex as well.
78
227000
4000
възпроизвеждат се с мутация и ре-комбинации за въвеждане и на секса.
04:03
And you repeat that process over and over again,
79
231000
2000
Този процес се повтаря отново и отново,
04:05
until you have something that walks --
80
233000
2000
докато се получи нещо, което да върви...
04:07
in this case, in a straight line, like this.
81
235000
2000
в този случай по права линия, ето така.
04:09
So that was the idea behind this.
82
237000
2000
Това беше основната идея.
04:11
When we started this, I set up the simulation one evening.
83
239000
3000
Като се захванахме с това, устроих симулация една вечер.
04:14
It took about three to four hours to run the simulation.
84
242000
3000
Провеждането на симулацията отне три-четири часа.
04:17
I got up the next morning, went to the computer and looked at the results,
85
245000
4000
Станах на следващата сутрин, отидох на компютъра и погледнах резултатите -
04:21
and was hoping for something that walked in a straight line,
86
249000
3000
надявах се да е нещо, което върви в права линия,
04:24
like I've just demonstrated,
87
252000
2000
както току-що бях демонстрирал,
04:26
and this is what I got instead.
88
254000
2000
а ето какво получих.
04:28
(Laughter)
89
256000
10000
(Смях)
04:38
So, it was back to the drawing board for us.
90
266000
3000
Така че се върнахме на чертожната дъска.
04:42
We did get it to work eventually,
91
270000
3000
Накарахме го да проработи в крайна сметка,
04:45
after tweaking a bit here and there.
92
273000
2000
след като го подръпнахме по малко оттук-оттам.
04:47
And this is an example of a successful evolutionary run.
93
275000
3000
Това е пример за успешен еволюционен ход.
04:50
So, what you'll see in a moment is a very simple biped
94
278000
3000
Онова, което ще видите след малко, е много просто чифтокопитно
04:53
that's learning how to walk using artificial evolution.
95
281000
3000
което се учи как да върви с помощта на изкуствена еволюция.
04:56
At the beginning, it can't walk at all,
96
284000
2000
Отначало изобщо не може да върви,
04:58
but it will get better and better over time.
97
286000
2000
но ще става все по-добро и по-добро с времето.
05:02
So, this is the one that can't walk at all.
98
290000
3000
Ето го онова, което изобщо не може да върви.
05:05
(Laughter)
99
293000
6000
(Смях)
05:11
Now, after five generations of applying evolutionary process,
100
299000
3000
Сега, след пет поколения приложение на еволюционен процес,
05:14
the genetic algorithm is getting a tiny bit better.
101
302000
3000
генетичният алгоритъм се подобрява мъничко.
05:17
(Laughter)
102
305000
8000
(Смях)
05:25
Generation 10 and it'll take a few steps more --
103
313000
2000
Десето поколение, и ще трябват още няколко стъпки.
05:31
still not quite there.
104
319000
2000
Все още не е точно това.
05:34
But now, after generation 20, it actually walks in a straight line without falling over.
105
322000
5000
Но след поколение 20 всъщност върви по права линия, без да се прекатури.
05:40
That was the real breakthrough for us.
106
328000
3000
Това беше истинският пробив за нас.
05:43
It was, academically, quite a challenging project,
107
331000
3000
В академично отношение беше доста предизвикателен проект,
05:46
and once we had reached that stage, we were quite confident
108
334000
3000
и щом веднъж бяхме стигнали до този стадий, бяхме доста уверени,
05:49
that we could try and do other things as well with this approach --
109
337000
3000
че можем да се опитаме да правим и други неща с този подход...
05:52
actually simulating the body
110
340000
2000
наистина да симулираме тялото
05:54
and simulating that part of the nervous system that controls it.
111
342000
3000
и да симулираме онази част от нервната система, която го контролира.
05:57
Now, at this stage, it also became clear that this could be very exciting
112
345000
3000
На този етап стана ясно и че това би могло да е много вълнуващо
06:00
for things like computer games or online worlds.
113
348000
3000
за неща като компютърни игри или онлайн светове.
06:03
What you see here is the character standing there,
114
351000
2000
Това, което виждате тук, е застаналият там герой,
06:05
and there's an obstacle that we put in its way.
115
353000
2000
а там има препятствие, което поставихме на пътя му.
06:07
And what you see is, it's going to fall over the obstacle.
116
355000
5000
Това, което виждате, е, че ще се прекатури през препятствието.
06:12
Now, the interesting bit is, if I move the obstacle a tiny bit to the right,
117
360000
3000
Интересното е, че ако преместя пречката малко вдясно,
06:15
which is what I'm doing now, here,
118
363000
2000
което правя сега, тук,
06:17
it will fall over it in a completely different way.
119
365000
4000
той ще се прекатури по напълно различен път.
06:24
And again, if you move the obstacle a tiny bit, it'll again fall differently.
120
372000
5000
А ако преместите препятствието мъничко, пак ще падне различно.
06:29
(Laughter)
121
377000
2000
(Смях)
06:31
Now, what you see, by the way, at the top there,
122
379000
2000
Между другото, това, което виждате тук горе,
06:33
are some of the neural activations being fed into the virtual muscles.
123
381000
3000
са някои от нервните активации, захранвани във виртуалните мускули.
06:36
Okay. That's the video. Thanks.
124
384000
2000
Така. Това е видеото. Благодаря.
06:38
Now, this might look kind of trivial, but it's actually very important
125
386000
3000
Може да изглежда някак тривиално, но всъщност е много важно,
06:41
because this is not something you get at the moment
126
389000
2000
защото не е нещо, което се получава в момента
06:43
in any interactive or any virtual worlds.
127
391000
2000
в никой интерактивен или виртуален свят.
06:48
Now, at this stage, we decided to start a company and move this further,
128
396000
3000
На този етап решихме да основем фирма и да продължим нататък с това,
06:51
because obviously this was just a very simple, blocky biped.
129
399000
3000
защото очевидно това беше много просто, схематично двукрако.
06:54
What we really wanted was a full human body.
130
402000
2000
Това, което всъщност искахме, беше цяло човешко тяло,
06:56
So we started the company.
131
404000
1000
затова основахме фирмата.
06:57
We hired a team of physicists, software engineers and biologists
132
405000
5000
Наехме екип от физици, софтуерни инженери и биолози
07:02
to work on this, and the first thing we had to work on
133
410000
3000
за работа по това, а първото, по което трябваше да работим,
07:05
was to create the human body, basically.
134
413000
4000
по същество беше да създаваме човешкото тяло.
07:09
It's got to be relatively fast, so you can run it on a normal machine,
135
417000
3000
Трябва да е относително бързо, за да може да се пусне на нормална машина,
07:12
but it's got to be accurate enough, so it looks good enough, basically.
136
420000
3000
но трябва да е достатъчно точно, за да изглежда достатъчно добре.
07:15
So we put quite a bit of biomechanical knowledge into this thing,
137
423000
3000
Затова вложихме доста биомеханично познание в това нещо
07:18
and tried to make it as realistic as possible.
138
426000
4000
и се опитахме да го направим възможно най-реалистично.
07:22
What you see here on the screen right now
139
430000
2000
Това, което виждате на екрана в момента,
07:24
is a very simple visualization of that body.
140
432000
2000
е много проста визуализация на това тяло.
07:26
I should add that it's very simple to add things like hair, clothes, etc.,
141
434000
4000
Трябва да добавя, че е много просто да се добавят неща като коса, дрехи и така нататък,
07:30
but what we've done here is use a very simple visualization,
142
438000
3000
но тук сме използвали една много проста визуализация,
07:33
so you can concentrate on the movement.
143
441000
2000
за да може да се съсредоточиш върху момента.
07:35
Now, what I'm going to do right now, in a moment,
144
443000
3000
Това, което ще правя сега, след малко,
07:38
is just push this character a tiny bit and we'll see what happens.
145
446000
3000
е просто да бутна мъничко този герой, и да видим какво ще се случи.
07:46
Nothing really interesting, basically.
146
454000
2000
Всъщност, нищо особено интересно.
07:48
It falls over, but it falls over like a rag doll, basically.
147
456000
3000
Прекатурва се, но пада като парцалена кукла.
07:51
The reason for that is that there's no intelligence in it.
148
459000
3000
Причината за това е, че в него няма никаква интелигентност.
07:54
It becomes interesting when you put artificial intelligence into it.
149
462000
4000
Става интересно, като се вложи изкуствена интелигентност в него.
07:58
So, this character now has motor skills in the upper body --
150
466000
4000
Този герой сега има моторни умения в горната част на тялото.
08:02
nothing in the legs yet, in this particular one.
151
470000
2000
Все още нищо в краката, точно в този.
08:04
But what it will do -- I'm going to push it again.
152
472000
3000
Но какво ще направи... ще го пусна пак.
08:07
It will realize autonomously that it's being pushed.
153
475000
2000
Ще осъзнае автономно, че го бутат.
08:09
It's going to stick out its hands.
154
477000
2000
Ще протегне ръце.
08:11
It's going to turn around into the fall, and try and catch the fall.
155
479000
3000
Ще се преобърне при падането и ще се опита да се задържи.
08:20
So that's what you see here.
156
488000
2000
Това виждате тук.
08:22
Now, it gets really interesting
157
490000
2000
Сега става много интересно,
08:24
if you then add the AI for the lower part of the body as well.
158
492000
4000
ако се добави после ИИ и за долната част на тялото.
08:28
So here, we've got the same character.
159
496000
2000
Тук имаме същия герой.
08:30
I'm going to push it a bit harder now,
160
498000
2000
Сега ще го блъсна малко по-силно,
08:32
harder than I just pushed Chris.
161
500000
2000
по-силно, отколкото току-що бутнах Крис.
08:34
But what you'll see is -- it's going to receive a push now from the left.
162
502000
4000
Но ще видите, че ще получи блъсване отляво.
08:41
What you see is it takes steps backwards,
163
509000
2000
Това, което виждате, е, че прави стъпки назад...
08:43
it tries to counter-balance,
164
511000
2000
опитва се да запази равновесие,
08:45
it tries to look at the place where it thinks it's going to land.
165
513000
4000
опитва се да гледа мястото, където според него ще се приземи.
08:49
I'll show you this again.
166
517000
2000
Ще ви го покажа пак.
08:51
And then, finally hits the floor.
167
519000
3000
И накрая най-сетне пада на пода.
08:55
Now, this becomes really exciting
168
523000
3000
Това става много вълнуващо,
08:58
when you push that character in different directions, again, just as I've done.
169
526000
5000
като буташ този герой в различни посоки, пак, точно както направих.
09:03
That's something that you cannot do right now.
170
531000
4000
Това е нещо, което не може да се прави сега.
09:07
At the moment, you only have empty computer graphics in games.
171
535000
3000
В момента в компютърните игри може да има само празни компютърни графики.
09:10
What this is now is a real simulation. That's what I want to show you now.
172
538000
3000
Това сега е реална симулация. Това искам да ви покажа.
09:13
So, here's the same character with the same behavior I've just shown you,
173
541000
3000
Ето го същия герой със същото поведение, което току-що ви показах,
09:16
but now I'm just going to push it from different directions.
174
544000
2000
но сега просто ще го блъскам от различни посоки.
09:18
First, starting with a push from the right.
175
546000
2000
Първо започваме с блъсване отдясно.
09:23
This is all slow motion, by the way, so we can see what's going on.
176
551000
3000
Всичко е в забавено движение, между другото, за да можем да видим какво става.
09:26
Now, the angle will have changed a tiny bit,
177
554000
3000
Ъгълът ще се е променил мъничко,
09:29
so you can see that the reaction is different.
178
557000
4000
така че може да видите, че реакцията е различна.
09:33
Again, a push, now this time from the front.
179
561000
3000
Отново блъсване, този път отпред.
09:37
And you see it falls differently.
180
565000
2000
Виждате, че пада различно.
09:39
And now from the left --
181
567000
2000
А сега отляво.
09:43
and it falls differently.
182
571000
2000
И пада различно.
09:45
That was really exciting for us to see that.
183
573000
2000
Беше много вълнуващо за нас да го видим.
09:47
That was the first time we've seen that.
184
575000
2000
Тогава за пръв път го видяхме.
09:49
This is the first time the public sees this as well,
185
577000
2000
Сега за пръв път го вижда и публиката,
09:51
because we have been in stealth mode.
186
579000
2000
защото бяхме в пробна фаза.
09:53
I haven't shown this to anybody yet.
187
581000
2000
Още не съм го показвал на никого.
09:55
Now, just a fun thing:
188
583000
2000
А сега, нещо забавно.
09:57
what happens if you put that character --
189
585000
2000
Какво се случва, ако се сложи този герой...
09:59
this is now a wooden version of it, but it's got the same AI in it --
190
587000
2000
това сега е негов дървен вариант, но има същата ИИ в себе си...
10:01
but if you put that character on a slippery surface, like ice.
191
589000
2000
но ако се постави този герой на хлъзгава повърхност, например лед.
10:03
We just did that for a laugh, just to see what happens.
192
591000
3000
Направихме го просто за майтап, само за да видим какво ще се случи.
10:06
(Laughter)
193
594000
1000
(Смях)
10:07
And this is what happens.
194
595000
2000
И ето какво се случва.
10:09
(Laughter)
195
597000
3000
(Смях)
10:12
(Applause)
196
600000
3000
(Аплодисменти)
10:15
It's nothing we had to do about this.
197
603000
2000
Нищо не можехме да направим по въпроса.
10:17
We just took this character that I just talked about,
198
605000
2000
Просто взехме този герой, за когото току-що говорих,
10:19
put it on a slippery surface, and this is what you get out of it.
199
607000
3000
поставих го върху хлъзгава повърхност, и ето какво се получава.
10:22
And that's a really fascinating thing about this approach.
200
610000
3000
Това е наистина смайващо при този подход.
10:26
Now, when we went to film studios and games developers
201
614000
3000
Като отидохме при филмови студия и разработчици на игри
10:29
and showed them that technology, we got a very good response.
202
617000
3000
и им показахме тази технология, получихме много добър отклик.
10:32
And what they said was, the first thing they need immediately is virtual stuntmen.
203
620000
4000
Казаха, че първото, което им трябва незабавно, са виртуални каскадьори.
10:36
Because stunts are obviously very dangerous, they're very expensive,
204
624000
4000
Защото каскадите очевидно са много опасни, много са скъпи
10:40
and there are a lot of stunt scenes that you cannot do, obviously,
205
628000
2000
а има много сцени с каскади, които очевидно не могат да се направят,
10:42
because you can't really allow the stuntman to be seriously hurt.
206
630000
3000
защото всъщност не може да позволиш каскадьора да се нарани сериозно.
10:45
So, they wanted to have a digital version of a stuntman
207
633000
3000
Затова искаха да имат дигитална версия на каскадьор,
10:48
and that's what we've been working on for the past few months.
208
636000
2000
и по това работим през последните няколко месеца.
10:50
And that's our first product that we're going to release in a couple of weeks.
209
638000
5000
Това е първият ни продукт, който ще пуснем до месец-два.
10:55
So, here are just a few very simple scenes of the guy just being kicked.
210
643000
5000
Ето само няколко много прости сцени, как ритат човека.
11:00
That's what people want. That's what we're giving them.
211
648000
2000
Това искат хората. Това им даваме.
11:02
(Laughter)
212
650000
7000
(Смях)
11:09
You can see, it's always reacting.
213
657000
2000
Виждате, винаги реагира.
11:11
This is not a dead body. This is a body who basically, in this particular case,
214
659000
4000
Това не е мъртво тяло. Това е тяло, което по същество, в този случай,
11:15
feels the force and tries to protect its head.
215
663000
2000
усеща силата и се опитва да предпази главата си.
11:17
Only, I think it's quite a big blow again.
216
665000
2000
Но мисля, че отново е доста голям удар.
11:19
You feel kind of sorry for that thing,
217
667000
2000
Някак съжаляваш това нещо,
11:21
and we've seen it so many times now that
218
669000
2000
а ние сме го гледали толкова пъти,
11:23
we don't really care any more.
219
671000
2000
че всъщност вече не ни пука.
11:25
(Laughter)
220
673000
1000
(Смях)
11:26
There are much worse videos than this, by the way, which I have taken out, but ...
221
674000
4000
Има много по-лоши видеоклипове от това, между другото, които съм махнал, но...
11:31
Now, here's another one.
222
679000
2000
Ето и друго.
11:33
What people wanted as a behavior was to have an explosion,
223
681000
4000
Това, което хората искаха като поведение, беше да има експлозия,
11:37
a strong force applied to the character,
224
685000
2000
голяма сила, приложена към героя,
11:39
and have the character react to it in midair.
225
687000
2000
и героят да реагира на нея посред въздуха.
11:41
So that you don't have a character that looks limp,
226
689000
2000
Така че да няма герой, който изглежда отпуснат,
11:43
but actually a character that you can use in an action film straight away,
227
691000
3000
а герой, който да може да се използва веднага в екшън филм,
11:46
that looks kind of alive in midair as well.
228
694000
2000
който изглежда някак жив и посред въздуха.
11:48
So this character is going to be hit by a force,
229
696000
2000
Този герой ще бъде ударен от сила,
11:50
it's going to realize it's in the air,
230
698000
2000
ще осъзнае, че е във въздуха,
11:52
and it's going to try and, well,
231
700000
3000
и ще се опита да протегне ръка
11:55
stick out its arm in the direction where it's landing.
232
703000
2000
в посоката, накъдето се приземява.
11:59
That's one angle; here's another angle.
233
707000
3000
Това е един ъгъл, ето друг ъгъл.
12:02
We now think that the realism we're achieving with this
234
710000
2000
Сега смятаме, че реализмът, който постигаме с това,
12:04
is good enough to be used in films.
235
712000
2000
е достатъчно добър за използване във филми.
12:06
And let's just have a look at a slightly different visualization.
236
714000
3000
Да погледнем само една малко по-различна визуализация.
12:09
This is something I just got last night
237
717000
2000
Това е нещо, което току-що получих снощи
12:11
from an animation studio in London, who are using our software
238
719000
3000
от едно анимационно студио в Лондон, където използват нашия софтуер
12:14
and experimenting with it right now.
239
722000
2000
и експериментират с него в момента.
12:16
So this is exactly the same behavior that you saw,
240
724000
3000
Това е точно същото поведение, което видяхте,
12:19
but in a slightly better rendered version.
241
727000
4000
но в малко по-добре изразена версия.
12:23
So if you look at the character carefully,
242
731000
3000
Ако се вгледаш в героя внимателно,
12:26
you see there are lots of body movements going on,
243
734000
2000
виждаш, че се случват много телесни движения
12:28
none of which you have to animate like in the old days.
244
736000
2000
и никое от тях не трябва да се анимира като в старите времена.
12:30
Animators had to actually animate them.
245
738000
2000
Всъщност, аниматорите трябваше да ги анимират.
12:32
This is all happening automatically in the simulation.
246
740000
2000
Всичко това се случва автоматично при симулацията.
12:34
This is a slightly different angle,
247
742000
2000
Това е малко по-различен ъгъл,
12:39
and again a slow motion version of this.
248
747000
2000
и отново забавена версия.
12:41
This is incredibly quick. This is happening in real time.
249
749000
4000
Невероятно бързо е. Случва се в реално време.
12:45
You can run this simulation in real time, in front of your eyes,
250
753000
2000
Тази анимация може да върви в реално време, пред очите ти,
12:47
change it, if you want to, and you get the animation straight out of it.
251
755000
3000
да се променя, ако искаш, и получаваш анимацията направо от нея.
12:50
At the moment, doing something like this by hand
252
758000
2000
В момента да се прави нещо такова ръчно,
12:52
would take you probably a couple of days.
253
760000
2000
вероятно би отнело два дни.
12:55
This is another behavior they requested.
254
763000
3000
Това е друго поведение, което поискаха.
12:58
I'm not quite sure why, but we've done it anyway.
255
766000
2000
Не съм съвсем сигурен защо, но все пак го направихме.
13:00
It's a very simple behavior that shows you the power of this approach.
256
768000
2000
Много просто поведение, което ви показва мощта на този подход.
13:02
In this case, the character's hands
257
770000
2000
В този случай ръцете на героя
13:04
are fixed to a particular point in space,
258
772000
2000
са фиксирани към определена точка в пространството,
13:06
and all we've told the character to do is to struggle.
259
774000
3000
а на героя сме казали само да се бори.
13:09
And it looks organic. It looks realistic.
260
777000
3000
И изглежда органично. Изглежда реалистично.
13:12
You feel kind of sorry for the guy.
261
780000
2000
Някак съжаляваш човека.
13:14
It's even worse -- and that is another video I just got last night --
262
782000
3000
Дори по-зле е... а това е друго видео, което получих снощи...
13:17
if you render that a bit more realistically.
263
785000
2000
ако се изобрази това малко по-реалистично.
13:23
Now, I'm showing this to you just to show you
264
791000
2000
Показвам ви това само за да ви покажа
13:25
how organic it actually can feel, how realistic it can look.
265
793000
2000
колко органично всъщност може да е усещането, колко реалистично може да изглежда.
13:27
And this is all a physical simulation of the body,
266
795000
3000
А всичко това е физическа стимулация на тялото,
13:30
using AI to drive virtual muscles in that body.
267
798000
3000
употреба на изкуствена интелигентност за движение на виртуалните мускули в това тяло.
13:35
Now, one thing which we did for a laugh was
268
803000
3000
Нещо, което направихме за забавление,
13:38
to create a slightly more complex stunt scene,
269
806000
2000
беше да създадем малко по-сложна каскада -
13:40
and one of the most famous stunts is the one where James Bond
270
808000
3000
а една от най-известните каскади е тази, при която Джеймс Бонд
13:43
jumps off a dam in Switzerland and then is caught by a bungee.
271
811000
4000
скача от една язовирна стена в Швейцария, а после е уловен от бънджи.
13:48
Got a very short clip here.
272
816000
2000
Имам много кратък клип тук.
13:54
Yes, you can just about see it here.
273
822000
2000
Да, почти се вижда тук.
13:56
In this case, they were using a real stunt man. It was a very dangerous stunt.
274
824000
3000
В този случай са използвали истински каскадьор. Много опасна каскада.
13:59
It was just voted, I think in the Sunday Times, as one of the most impressive stunts.
275
827000
3000
Току-що е избрана, според мен в "Сънди Таймс", за една от най-впечатляващите каскади.
14:02
Now, we've just tried and -- looked at our character and asked ourselves,
276
830000
3000
Опитахме се да разгледаме нашия герой и се запитахме:
14:05
"Can we do that ourselves as well?"
277
833000
2000
"Можем ли и самите ние да правим това?"
14:07
Can we use the physical simulation of the character,
278
835000
2000
Можем ли да използваме физическата симулация на героя,
14:09
use artificial intelligence,
279
837000
2000
да използваме изкуствена интелигентност,
14:11
put that artificial intelligence into the character,
280
839000
2000
да вложим тази изкуствена интелигентност в героя,
14:13
drive virtual muscles, simulate the way he jumps off the dam,
281
841000
4000
да движим виртуални мускули, да симулираме начина, по който той скача от бента,
14:17
and then skydive afterwards,
282
845000
2000
а после лети без парашут,
14:19
and have him caught by a bungee afterwards?
283
847000
2000
и да го уловим с бънджи след това?
14:21
We did that. It took about altogether just two hours,
284
849000
3000
Направихме го. Отне около два часа,
14:24
pretty much, to create the simulation.
285
852000
2000
горе-долу, за създаване на симулацията.
14:26
And that's what it looks like, here.
286
854000
2000
И ето как изглежда, тук.
14:37
Now, this could do with a bit more work. It's still very early stages,
287
865000
3000
Това би могло да се направи с още малко работа. Все още е на много ранен стадий
14:40
and we pretty much just did this for a laugh,
288
868000
2000
и го направихме до голяма степен само за забавление,
14:42
just to see what we'd get out of it.
289
870000
2000
просто за да видим какво можем да получим от него.
14:44
But what we found over the past few months
290
872000
2000
Но това, което открихме през последните няколко месеца,
14:46
is that this approach -- that we're pretty much standard upon --
291
874000
3000
е, че този подход, до голяма степен стандартен за нас,
14:49
is incredibly powerful.
292
877000
2000
е невероятно мощен.
14:51
We are ourselves surprised what you actually get out of the simulations.
293
879000
4000
Самите ние сме изненадани какво всъщност се получава от симулациите.
14:55
There's very often very surprising behavior that you didn't predict before.
294
883000
4000
Много често има изненадващо поведение, непредвидено преди.
14:59
There's so many things we can do with this right now.
295
887000
2000
Има толкова неща, които могат да се правят с това в момента.
15:01
The first thing, as I said, is going to be virtual stuntmen.
296
889000
3000
Първото, както казах, ще бъдат виртуални каскадьори.
15:04
Several studios are using this software now to produce virtual stuntmen,
297
892000
4000
Няколко студия използват този софтуер сега за създаване на виртуални каскадьори
15:08
and they're going to hit the screen quite soon, actually,
298
896000
2000
и те всъщност доста скоро ще се появят на екрана
15:10
for some major productions.
299
898000
2000
в някои големи продукции.
15:12
The second thing is video games.
300
900000
3000
Второто са видеоигрите.
15:15
With this technology, video games will look different and they will feel very different.
301
903000
4000
С тази технология видеоигрите ще изглеждат различни и усещането от тях ще е много различно.
15:19
For the first time, you'll have actors that really feel very interactive,
302
907000
3000
За пръв път ще има герои, които се усещат като много интерактивни,
15:22
that have real bodies that really react.
303
910000
2000
с истински тела, които наистина реагират.
15:24
I think that's going to be incredibly exciting.
304
912000
3000
Според мен това ще е невероятно вълнуващо.
15:27
Probably starting with sports games,
305
915000
2000
Вероятно като се почне със спортните игри,
15:29
which are going to become much more interactive.
306
917000
2000
които ще станат много по-интерактивни.
15:31
But I particularly am really excited
307
919000
1000
Но съм особено развълнуван
15:32
about using this technology in online worlds,
308
920000
3000
от употребата на тази технология в онлайн светове,
15:35
like there, for example, that Tom Melcher has shown us.
309
923000
3000
като например показания ни от Том Мелчер.
15:38
The degree of interactivity you're going to get
310
926000
2000
Степента на интерактивност, която ще се получи,
15:40
is totally different, I think, from what you're getting right now.
311
928000
3000
според мен е напълно различна от това, което се получава сега.
15:44
A third thing we are looking at and very interested in is simulation.
312
932000
4000
Трето, което разглеждаме и от което много се интересуваме, е симулацията.
15:49
We've been approached by several simulation companies,
313
937000
2000
С нас се свързаха няколко компании за симулация,
15:51
but one project we're particularly excited about, which we're starting next month,
314
939000
3000
но сме особено развълнувани от един проект, който стартираме следващия месец -
15:54
is to use our technology -- and in particular, the walking technology --
315
942000
4000
да използваме своята технология, и особено технологията за ходене,
15:58
to help aid surgeons who work on children with cerebral palsy,
316
946000
4000
за да подпомагаме хирурзи, работещи с деца с церебрална парализа,
16:02
to predict the outcome of operations on these children.
317
950000
3000
за да предвидим изхода от операции на тези деца.
16:05
As you probably know,
318
953000
2000
Както вероятно знаете,
16:07
it's very difficult to predict what the outcome of an operation is
319
955000
3000
много е трудно да се предвиди какъв ще е резултатът от операция,
16:10
if you try and correct the gait.
320
958000
2000
ако се опитваш да коригираш походката.
16:12
The classic quote is, I think, it's unpredictable at best,
321
960000
3000
Според мен класическият цитат е, че в най-добрия случай е непредвидим,
16:15
is what people think right now, is the outcome.
322
963000
3000
така смятат хората сега - резултатът.
16:18
Now, what we want to do with our software is allow our surgeons to have a tool.
323
966000
4000
А това, което искаме да направим с нашия софтуер, е да позволим на хирурзите ни да имат инструмент.
16:22
We're going to simulate the gait of a particular child
324
970000
3000
Ще симулираме походката на определено дете,
16:25
and the surgeon can then work on that simulation
325
973000
3000
и тогава хирургът може да работи по тази симулация
16:28
and try out different ways to improve that gait,
326
976000
2000
и да опитва различни начини да подобри тази походка,
16:30
before he actually commits to an actual surgery.
327
978000
3000
преди наистина да извърши реална операция.
16:33
That's one project we're particularly excited about,
328
981000
2000
Това е проект, от който сме особено развълнувани,
16:35
and that's going to start next month.
329
983000
2000
и който ще стартира следващия месец.
16:39
Just finally, this is only just the beginning.
330
987000
3000
И накрая, това е само началото.
16:42
We can only do several behaviors right now.
331
990000
2000
В момента можем да правим само няколко поведения.
16:44
The AI isn't good enough to simulate a full human body.
332
992000
3000
Изкуственият интелект (ИИ) не е достатъчно добър, за да симулира цяло човешко тяло.
16:47
The body yes, but not all the motor skills that we have.
333
995000
3000
Тялото - да, но не всички моторни умения, които имаме.
16:50
And, I think, we're only there if we can have something like ballet dancing.
334
998000
3000
Мисля, че ще успеем едва когато успеем да постигнем нещо като балет.
16:53
Right now, we don't have that
335
1001000
2000
В момента не сме стигнали дотам,
16:55
but I'm very sure that we will be able to do that at some stage.
336
1003000
2000
но съм сигурен, че ще успеем на някакъв етап.
16:57
We do have one unintentional dancer actually,
337
1005000
3000
Всъщност, имаме един неволен танцьор,
17:00
the last thing I'm going to show you.
338
1008000
2000
последното, което исках да ви покажа.
17:02
This was an AI contour that was produced and evolved --
339
1010000
3000
Това беше ИИ контур, създаден и еволюиран...
17:05
half-evolved, I should say -- to produce balance, basically.
340
1013000
3000
наполовина еволюиран, трябва да кажа... по същество, за да създава баланс.
17:08
So, you kick the guy and the guy's supposed to counter-balance.
341
1016000
3000
Ако го ритнете, от него се очаква да запази равновесие.
17:11
That's what we thought was going to come out of this.
342
1019000
3000
Това смятахме, че ще излезе.
17:14
But this is what emerged out of it, in the end.
343
1022000
2000
Но ето какво стана накрая.
17:17
(Music)
344
1025000
10000
(Музика)
17:27
Bizarrely, this thing doesn't have a head. I'm not quite sure why.
345
1035000
3000
Странно, това нещо няма глава. Не съм съвсем сигурен защо.
17:31
So, this was not something we actually put in there.
346
1039000
2000
Не беше нещо, което всъщност да сме вложили там.
17:33
He just started to create that dance himself.
347
1041000
4000
Той просто започна сам да създава този танц.
17:37
He's actually a better dancer than I am, I have to say.
348
1045000
3000
Всъщност е по-добър танцьор от мен, трябва да кажа.
17:41
And what you see after a while --
349
1049000
2000
А след известно време се вижда...
17:43
I think he even goes into a climax right at the end.
350
1051000
2000
според мен дори стига до кулминация точно накрая.
17:49
And I think -- there you go.
351
1057000
3000
И, мисля, ето го.
17:52
(Laughter)
352
1060000
2000
(Смях)
17:54
So, that all happened automatically. We didn't put that in there.
353
1062000
2000
Всичко това се случи автоматично. Не сме го влагали там.
17:56
That's just the simulation creating this itself, basically.
354
1064000
3000
Това е само симулацията, по същество го създава сама.
17:59
So it's just --
355
1067000
2000
Така че е просто...
18:01
(Applause)
356
1069000
1000
(Аплодисменти)
18:02
Thanks.
357
1070000
2000
Благодаря.
18:05
Not quite John Travolta yet, but we're working on that as well,
358
1073000
3000
Не е съвсем Джон Траволта още, но работим и по това,
18:08
so thanks very much for your time.
359
1076000
2000
много ви благодаря за времето.
18:10
Thanks.
360
1078000
1000
Благодаря.
18:11
(Applause)
361
1079000
1000
(Аплодисменти)
18:12
CA: Incredible. That was really incredible.
362
1080000
2000
Крис Андерсън: Невероятно. Беше наистина невероятно.
18:14
TR: Thanks.
363
1082000
1000
Торстен Райл: Благодаря.
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