TED2003
Torsten Reil: Animate characters by evolving them
טורסטן רייל לומד ביולוגיה כדי לעשות אנימציה
Filmed:
Readability: 3.5
363,842 views
טורסטן רייל מגלה כיצד לימודי הביולוגיה יכולים לעזור בפיתוח דמויות אנימציה מציאותיות. על ידי בניית אדם מהפנים לחוץ, מהעצמות והשרירים ועד למערכת עצבים. השיחה התקיימה בTED בשנת 2003, תוכלו לראות את עבודתו הנוכחית בGTA 4.
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
אני אדבר על טכנולוגיה שאנחנו מפתחים באוקספורד בימים אלו
00:19
that we think is going to change the way that
1
7000
3000
שאנחנו חושבים שתשנה את הדרך בה
00:22
computer games and Hollywood movies are being made.
2
10000
3000
משחקי מחשב וסרטי הוליווד נעשים.
00:26
That technology is simulating humans.
3
14000
3000
הטכנולוגיה הזו מדמה אנשים
00:29
It's simulated humans with a simulated body
4
17000
3000
היא מדמה אנשים עם גוף מדומה
00:32
and a simulated nervous system to control that body.
5
20000
3000
ומערכת עצבים מדומה ששולטת בגוף זה
00:36
Now, before I talk more about that technology,
6
24000
3000
עכשיו לפני שאמשיך לדבר על הטכנולוגיה הזו
00:39
let's have a quick look at what human characters look like
7
27000
3000
בואו נראה איך דמויות אנושיות נראות
00:42
at the moment in computer games.
8
30000
3000
כיום במשחקי מחשב
00:45
This is a clip from a game called "Grand Theft Auto 3."
9
33000
3000
זהו קליפ ממשחק מחשב שנקרא "גניבת המכוניות הגדולה 3"
00:48
We already saw that briefly yesterday.
10
36000
2000
יצא לנו לראות את זה בקצרה אתמול
00:50
And what you can see is -- it is actually a very good game.
11
38000
3000
ומה שאתם יכולים לראות זה, האמת שזהו משחק טוב מאד
00:53
It's one of the most successful games of all time.
12
41000
3000
זה אחד ממשחקי המחשב הטובים בכל הזמנים
00:56
But what you'll see is that all the animations in this game are very repetitive.
13
44000
4000
אבל מה שאתם יכולים לראות זה שהאנימציות במשחק חוזרות על עצמן
01:00
They pretty much look the same.
14
48000
2000
הן נראות די אותו הדבר
01:02
I've made him run into a wall here, over and over again.
15
50000
3000
גרמתי לו לרוץ לתוך הקיר, שוב ושוב
01:05
And you can see he looks always the same.
16
53000
2000
ואתם יכולים לראות שהוא נראה בדיוק אותו הדבר
01:07
The reason for that is that these characters
17
55000
3000
הסיבה לכך היא שהדמויות הללו
01:10
are actually not real characters.
18
58000
2000
הן לא באמת דמויות אמיתיות
01:12
They are a graphical visualization of a character.
19
60000
4000
הן הדמיה גרפית של דמות
01:16
To produce these animations, an animator at a studio has to anticipate
20
64000
5000
כדי להכין אנימציות כאלו, האנימטור בסטודיו צריך לחזות
01:21
what's going to happen in the actual game,
21
69000
3000
מה יקרה במשחק האמיתי
01:24
and then has to animate that particular sequence.
22
72000
3000
ואז ליצור את רצף הפעולות הספציפי הזה
01:27
So, he or she sits down, animates it, and tries to anticipate what's going to happen,
23
75000
4000
כך שהוא או היא יושבים, יוצרים את האנימציה הזו, ומנסים לחזות מה יקרה במשחק.
01:31
and then these particular animations are just played back
24
79000
3000
לאחר מכן הפעולות הספציפיות הללו חוזרות על עצמן
01:34
at appropriate times in the computer game.
25
82000
3000
בזמנים התואמים את הפעולות במהלך המשחק
01:37
Now, the result of that is that you can't have real interactivity.
26
85000
5000
התוצאה היא שאין באמת אינטראקטיביות במשחק
01:42
All you have is animations that are played back
27
90000
3000
כך מתקבל מצב שבו ישנן פעולות שחוזרות על עצמן
01:45
at more or less the appropriate times.
28
93000
2000
במרווחי זמן קבועים פחות או יותר
01:47
It also means that games aren't really going to be as surprising as they could be,
29
95000
5000
זה אומר שמשחקי מחשב לא יהיו מפתיעים כמו שהם יכולים להיות
01:52
because you only get out of it, at least in terms of the character,
30
100000
3000
מכיוון שאתה יכול לקבל מהם, לפחות במובן של הדמות
01:55
what you actually put into it.
31
103000
2000
רק מה שהכנסת לדמות
01:57
There's no real emergence there.
32
105000
2000
אין התהוות אמיתית
01:59
And thirdly, as I said, most of the animations are very repetitive because of that.
33
107000
4000
ושלישית, כמו שאמרתי, רוב האנימציות חוזרות על עצמן
02:03
Now, the only way to get around that
34
111000
2000
הדרך היחידה שניתן לפתור את זה
02:05
is to actually simulate the human body
35
113000
2000
זה בעזרת הדמיה אמתית של הגוף האנושי
02:07
and to simulate that bit of the nervous system of the brain that controls that body.
36
115000
5000
ולדמות את החלק במערכת העצבים במוח ששולט בגוף
02:12
And maybe, if I could have you for a quick demonstration
37
120000
3000
ואולי, אם אוכל להשתמש בך להדגמה הבאה
02:15
to show what the difference is --
38
123000
2000
כדי להראות את ההבדל
02:17
because, I mean, it's very, very trivial.
39
125000
4000
כי בעצם זה נורא טריוויאלי
02:21
If I push Chris a bit, like this, for example, he'll react to it.
40
129000
3000
אם אני דוחף את כריס טיפה, ככה, לדוגמה, הוא יגיב לזה
02:24
If I push him from a different angle, he'll react to it differently,
41
132000
3000
אם אדחוף אותו מזווית שונה, הוא יגיב אחרת
02:27
and that's because he has a physical body,
42
135000
2000
וזה בגלל שיש לו גוף
02:29
and because he has the motor skills to control that body.
43
137000
3000
ובגלל שיש לו יכולות מוטוריות שישלטו בגוף הזה
02:32
It's a very trivial thing.
44
140000
2000
זה ממש טריוויאלי
02:34
It's not something you get in computer games at the moment, at all.
45
142000
2000
זה לא משהו שקיים כיום במשחקי מחשב, בכלל.
02:36
Thank you very much. Chris Anderson: That's it?
46
144000
2000
תודה רבה. כריס אנדרסון: זהו?
02:38
Torsten Reil: That's it, yes.
47
146000
2000
זהו, כן.
02:40
So, that's what we're trying to simulate --
48
148000
1000
אז זה מה שאנחנו מנסים לדמות
02:41
not Chris specifically, I should say, but humans in general.
49
149000
4000
לא את כריס באופן ספציפי אלא בני אנוש בכלל
02:46
Now, we started working on this a while ago at Oxford University,
50
154000
5000
התחלנו לעבוד על זה כבר לפני זמן מה באוניברסיטת אוקספורד
02:51
and we tried to start very simply.
51
159000
2000
וניסינו להתחיל בפשטות
02:53
What we tried to do was teach a stick figure how to walk.
52
161000
3000
מה שניסינו לעשות זה ללמד דמות ממקלות ללכת
02:56
That stick figure is physically stimulated. You can see it here on the screen.
53
164000
3000
דמות המקלות הזו מדומה פיזית. ניתן לראות על המסך
02:59
So, it's subject to gravity, has joints, etc.
54
167000
3000
כך שהדמות נתונה לכוח הכבידה, יש לה מפרקים וכולי
03:02
If you just run the simulation, it will just collapse, like this.
55
170000
3000
אם נריץ את הסימולציה הדמות פשוט תתמוטט ככה
03:05
The tricky bit is now to put an AI controller in it
56
173000
4000
החלק המסובך הוא להכניס בדמות אינטליגנציה מלאכותית שתשלוט בה
03:09
that actually makes it work.
57
177000
2000
שתוכל לגרום לה לעבוד
03:11
And for that, we use the neural network, which we based on
58
179000
3000
ולצורך כך אנו משתמשים ברשת עצבית שמבוססת על
03:14
that part of the nervous system that we have in our spine
59
182000
2000
החלק במערכת העצבים שיש לנו בעמוד השדרה
03:16
that controls walking in humans.
60
184000
2000
ששולט על ההליכה בבני אדם
03:18
It's called the central pattern generator.
61
186000
2000
זה נקרא מחולל תבנית מרכזי
03:20
So, we simulated that as well, and then the really tricky bit
62
188000
3000
כך שאנו מדמים את זה גם, והחלק המסובך באמת
03:23
is to teach that network how to walk.
63
191000
2000
הוא ללמד את הרשת העצבית ללכת
03:25
For that we used artificial evolution -- genetic algorithms.
64
193000
4000
לצורך כך השתמשנו באבולוציה מלאכותית. אלגוריתמים גנטיים
03:29
We heard about those already yesterday,
65
197000
2000
שמענו על כך אתמול
03:31
and I suppose that most of you are familiar with that already.
66
199000
3000
ואני מניח שרובכם מכירים את המושג
03:34
But, just briefly, the concept is that
67
202000
2000
אך בקצרה, הרעיון הוא
03:36
you create a large number of different individuals --
68
204000
3000
ליצור כמות גדולה של פרטים שונים,
03:39
neural networks, in this case --
69
207000
2000
רשתות עצביות במקרה הזה,
03:41
all of which are random at the beginning.
70
209000
2000
שכולן מקריות בהתחלה
03:43
You hook these up -- in this case, to the virtual muscles
71
211000
2000
אתם מחברים אותן יחד במקרה הזה לשרירים מלאכותיים
03:45
of that two-legged creature here --
72
213000
3000
של היצור בעל שתי הרגליים הזה
03:48
and hope that it does something interesting.
73
216000
3000
ומקווים שזה יעשה משהו מעניין
03:51
At the beginning, they're all going to be very boring.
74
219000
2000
בהתחלה כולם משעממים מאד
03:53
Most of them won't move at all,
75
221000
2000
רובם לא יזוזו כלל
03:55
but some of them might make a tiny step.
76
223000
2000
אבל חלקם אולי יעשו צעד קטן
03:57
Those are then selected by the algorithm,
77
225000
2000
אלו נבחרים על ידי האלגוריתם
03:59
reproduced with mutation and recombinations to introduce sex as well.
78
227000
4000
מיוצרות מחדש על ידי מוטציה ושחלוף כדי להכניס גם מגדר
04:03
And you repeat that process over and over again,
79
231000
2000
וחוזרים על התהליך הזה שוב ושוב
04:05
until you have something that walks --
80
233000
2000
עד שיש לכם משהו שהולך
04:07
in this case, in a straight line, like this.
81
235000
2000
במקרה הזה, בקו ישר, ככה
04:09
So that was the idea behind this.
82
237000
2000
אז זה היה הרעיון מאחורי זה
04:11
When we started this, I set up the simulation one evening.
83
239000
3000
כשהתחלנו, סידרתי את התוכנה ערב אחד
04:14
It took about three to four hours to run the simulation.
84
242000
3000
זה לקח 3-4 שעות להריץ את הסימולציה.
04:17
I got up the next morning, went to the computer and looked at the results,
85
245000
4000
התעוררתי בבוקר שלמחרת. הלכתי למחשב והבטתי בתוצאות
04:21
and was hoping for something that walked in a straight line,
86
249000
3000
וקיוויתי לגלות משהו שהולך בקו ישר
04:24
like I've just demonstrated,
87
252000
2000
כמו שהדגמתי
04:26
and this is what I got instead.
88
254000
2000
זה מה שקיבלתי במקום
04:28
(Laughter)
89
256000
10000
(צחוק)
04:38
So, it was back to the drawing board for us.
90
266000
3000
אז חזרנו לשולחן התכנון
04:42
We did get it to work eventually,
91
270000
3000
לבסוף גרמנו לדמות לעבוד
04:45
after tweaking a bit here and there.
92
273000
2000
אחרי ששייפנו פה ושם
04:47
And this is an example of a successful evolutionary run.
93
275000
3000
וזוהי דוגמה לתהליך אבולוציוני מוצלח
04:50
So, what you'll see in a moment is a very simple biped
94
278000
3000
מה שתראו בעוד רגע זו דמות בעלת שתי רגליים
04:53
that's learning how to walk using artificial evolution.
95
281000
3000
שלומדת איך ללכת בעזרת אבולוציה מלאכותית
04:56
At the beginning, it can't walk at all,
96
284000
2000
בהתחלה היא לא מצליחה ללכת
04:58
but it will get better and better over time.
97
286000
2000
אך היא תשתפר עם הזמן
05:02
So, this is the one that can't walk at all.
98
290000
3000
אז זו דמות שלא הולכת
05:05
(Laughter)
99
293000
6000
(צחוק)
05:11
Now, after five generations of applying evolutionary process,
100
299000
3000
אחרי חמשה דורות של יישום תהליך אבולוציוני
05:14
the genetic algorithm is getting a tiny bit better.
101
302000
3000
האלגוריתם הגנטי משתפר טיפה
05:17
(Laughter)
102
305000
8000
(צחוק)
05:25
Generation 10 and it'll take a few steps more --
103
313000
2000
דור 10 יעשה מספר צעדים נוספים
05:31
still not quite there.
104
319000
2000
עדיין לא שם
05:34
But now, after generation 20, it actually walks in a straight line without falling over.
105
322000
5000
אבל עכשיו, אחרי 20 דורות, הוא הולך בקו ישר בלי ליפול
05:40
That was the real breakthrough for us.
106
328000
3000
זו הייתה פריצת הדרך בשבילנו
05:43
It was, academically, quite a challenging project,
107
331000
3000
זה היה פרוייקט מאתגר ברמה האקדמית
05:46
and once we had reached that stage, we were quite confident
108
334000
3000
ברגע שהגענו לשלב הזה, היינו די בטוחים
05:49
that we could try and do other things as well with this approach --
109
337000
3000
שאנחנו יכולים לנסות לעשות דברים נוספים בגישה הזו
05:52
actually simulating the body
110
340000
2000
ממש לדמות גוף
05:54
and simulating that part of the nervous system that controls it.
111
342000
3000
ולדמות את החלק במערכת העצבים ששולט בו
05:57
Now, at this stage, it also became clear that this could be very exciting
112
345000
3000
בשלב זה הבנו שזה יכול להיות מאד מרגש
06:00
for things like computer games or online worlds.
113
348000
3000
לתחומים כמו משחקי מחשב או עולמות אינטרנטיים
06:03
What you see here is the character standing there,
114
351000
2000
מה שאתם רואים זו דמות שעומדת
06:05
and there's an obstacle that we put in its way.
115
353000
2000
ואנחנו הנחנו מכשול בדרכה
06:07
And what you see is, it's going to fall over the obstacle.
116
355000
5000
מה שניתן לראות, היא הולכת ליפול מהמכשול
06:12
Now, the interesting bit is, if I move the obstacle a tiny bit to the right,
117
360000
3000
החלק המעניין הוא שאם אני אזיז את המכשול טיפה לימין
06:15
which is what I'm doing now, here,
118
363000
2000
שזה מה שאני עושה עכשיו
06:17
it will fall over it in a completely different way.
119
365000
4000
הדמות תיפול בצורה שונה לחלוטין
06:24
And again, if you move the obstacle a tiny bit, it'll again fall differently.
120
372000
5000
ושוב, אם אזיז את המכשול טיפה, הדמות תיפול באופן שונה לחלוטין
06:29
(Laughter)
121
377000
2000
(צחוק)
06:31
Now, what you see, by the way, at the top there,
122
379000
2000
מה שאתם רואים דרך אגב בחלק העליון
06:33
are some of the neural activations being fed into the virtual muscles.
123
381000
3000
הן חלק מהפעילויות העצביות שמוזנות לשרירים הוירטואלים
06:36
Okay. That's the video. Thanks.
124
384000
2000
או.קי. זה הוידאו. תודה
06:38
Now, this might look kind of trivial, but it's actually very important
125
386000
3000
זה נראה טריוויאלי אך זה מאד חשוב
06:41
because this is not something you get at the moment
126
389000
2000
כי זה לא משהו שקיים היום
06:43
in any interactive or any virtual worlds.
127
391000
2000
בשום עולם מדומה או אינטראקטיבי
06:48
Now, at this stage, we decided to start a company and move this further,
128
396000
3000
בשלב זה החלטנו לפתוח חברה ולהמשיך להתפתח
06:51
because obviously this was just a very simple, blocky biped.
129
399000
3000
מכיוון שזו הייתה דמות פשוטה וקובייתית
06:54
What we really wanted was a full human body.
130
402000
2000
מה שבאמת רצינו זה גוף אנושי שלם
06:56
So we started the company.
131
404000
1000
אז פתחנו את החברה
06:57
We hired a team of physicists, software engineers and biologists
132
405000
5000
שכרנו צוות של פיזיקאים, מהנדסי תוכנה וביולוגים
07:02
to work on this, and the first thing we had to work on
133
410000
3000
שיעבדו על זה, והדבר הראשון שעבדנו עליו
07:05
was to create the human body, basically.
134
413000
4000
היה ליצור גוף אנושי
07:09
It's got to be relatively fast, so you can run it on a normal machine,
135
417000
3000
זה היה חייב להיעשות מהר כדי שנוכל לבדוק אותו במכונה רגילה
07:12
but it's got to be accurate enough, so it looks good enough, basically.
136
420000
3000
אך זה היה צריך להיות מדויק מספיק כדי שזה ייראה מספיק טוב
07:15
So we put quite a bit of biomechanical knowledge into this thing,
137
423000
3000
אז הכנסנו די הרבה מידע ביו מכאני בדבר הזה
07:18
and tried to make it as realistic as possible.
138
426000
4000
וניסינו ליצור דמות אמיתית ככל שניתן
07:22
What you see here on the screen right now
139
430000
2000
מה שאתם רואים על המסך כרגע
07:24
is a very simple visualization of that body.
140
432000
2000
זו הדמיה פשוטה של הגוף האנושי
07:26
I should add that it's very simple to add things like hair, clothes, etc.,
141
434000
4000
אציין שזה די פשוט להוסיף דברים כמו שיער, בגדים וכולי.
07:30
but what we've done here is use a very simple visualization,
142
438000
3000
אך אנחנו בחרנו להשתמש בהדמיה פשוטה
07:33
so you can concentrate on the movement.
143
441000
2000
כך שנוכל להתרכז על התנועה
07:35
Now, what I'm going to do right now, in a moment,
144
443000
3000
עכשיו מה שאני הולך לעשות בעוד רגע
07:38
is just push this character a tiny bit and we'll see what happens.
145
446000
3000
זה לדחוף את הדמות טיפה, ונראה מה יקרה
07:46
Nothing really interesting, basically.
146
454000
2000
לא משהו מעניין
07:48
It falls over, but it falls over like a rag doll, basically.
147
456000
3000
הדמות נופלת כמו בובה.
07:51
The reason for that is that there's no intelligence in it.
148
459000
3000
הסיבה היא שאין לדמות אינטליגנציה
07:54
It becomes interesting when you put artificial intelligence into it.
149
462000
4000
זה נעשה מעניין כשמכניסים אינטליגנציה מלאכותית לדמות
07:58
So, this character now has motor skills in the upper body --
150
466000
4000
לדמות הזו יש יכולות מוטוריות בחלק הגוף העליון
08:02
nothing in the legs yet, in this particular one.
151
470000
2000
לדמות הזו אין יכולות ברגליים
08:04
But what it will do -- I'm going to push it again.
152
472000
3000
אך מה שהדמות תעשה, אני אדחוף אותה שוב
08:07
It will realize autonomously that it's being pushed.
153
475000
2000
הדמות תבין באופן עצמאי שהיא נדחפת
08:09
It's going to stick out its hands.
154
477000
2000
היא תשלח את ידיה
08:11
It's going to turn around into the fall, and try and catch the fall.
155
479000
3000
היא תסתובב לכיוון הנפילה ותנסה לבלום את הנפילה
08:20
So that's what you see here.
156
488000
2000
אז זה מה שאתם רואים
08:22
Now, it gets really interesting
157
490000
2000
עכשיו זה נעשה ממש מעניין
08:24
if you then add the AI for the lower part of the body as well.
158
492000
4000
אם נכניס אינטליגנציה מלאכותית לחלק הגוף התחתון
08:28
So here, we've got the same character.
159
496000
2000
כך שיש לנו את אותה הדמות
08:30
I'm going to push it a bit harder now,
160
498000
2000
אני אדחוף אותה קצת יותר חזק
08:32
harder than I just pushed Chris.
161
500000
2000
יותר חזק ממה שדחפתי את כריס
08:34
But what you'll see is -- it's going to receive a push now from the left.
162
502000
4000
מה שתראו זה שהדמות תקבל דחיפה משמאל
08:41
What you see is it takes steps backwards,
163
509000
2000
תיקח מספר צעדים אחורה
08:43
it tries to counter-balance,
164
511000
2000
תנסה לאזן את עצמה
08:45
it tries to look at the place where it thinks it's going to land.
165
513000
4000
ותנסה להביט למקום שבו היא חושבת שהיא תיפול
08:49
I'll show you this again.
166
517000
2000
אראה זאת שוב
08:51
And then, finally hits the floor.
167
519000
3000
ולבסוף היא פוגעת ברצפה
08:55
Now, this becomes really exciting
168
523000
3000
עכשיו זה נעשה ממש מלהיב
08:58
when you push that character in different directions, again, just as I've done.
169
526000
5000
אם תדחפו את הדמות מכיוונים שונים כמו שעשיתי
09:03
That's something that you cannot do right now.
170
531000
4000
זה משהו שלא ניתן לעשות היום
09:07
At the moment, you only have empty computer graphics in games.
171
535000
3000
כיום יש רק גרפיקות ריקות במשחקים
09:10
What this is now is a real simulation. That's what I want to show you now.
172
538000
3000
עכשיו זו סימולציה אמיתית, זה מה שאני רוצה להראות לכם עכשיו
09:13
So, here's the same character with the same behavior I've just shown you,
173
541000
3000
זו אותה הדמות עם אותה ההתנהגות כמו שהראיתי לכם
09:16
but now I'm just going to push it from different directions.
174
544000
2000
אך עכשיו אני אדחוף אותה מכיוון שונה
09:18
First, starting with a push from the right.
175
546000
2000
ראשית, אתחיל עם דחיפה מימין
09:23
This is all slow motion, by the way, so we can see what's going on.
176
551000
3000
זה בהילוך איטי כך שנוכל לראות מה קורה
09:26
Now, the angle will have changed a tiny bit,
177
554000
3000
עכשיו הזווית השתנתה טיפה
09:29
so you can see that the reaction is different.
178
557000
4000
כך שאתם יכולים לראות שהתגובה שונה
09:33
Again, a push, now this time from the front.
179
561000
3000
שוב, דחיפה מלפנים הפעם
09:37
And you see it falls differently.
180
565000
2000
ואתם רואים שהיא נופלת אחרת
09:39
And now from the left --
181
567000
2000
ועכשיו משמאל
09:43
and it falls differently.
182
571000
2000
והיא נופלת בצורה שונה
09:45
That was really exciting for us to see that.
183
573000
2000
זה היה ממש מלהיב בשבילנו לראות את זה
09:47
That was the first time we've seen that.
184
575000
2000
זו הייתה הפעם הראשונה שראינו את זה
09:49
This is the first time the public sees this as well,
185
577000
2000
זו הפעם הראשונה שהציבור רואה זאת
09:51
because we have been in stealth mode.
186
579000
2000
כי היינו חשאיים בנוגע לזה
09:53
I haven't shown this to anybody yet.
187
581000
2000
לא הראיתי את זה לאף אחד עדיין
09:55
Now, just a fun thing:
188
583000
2000
עכשיו, משהו נחמד
09:57
what happens if you put that character --
189
585000
2000
מה קורה אם תשים את הדמות
09:59
this is now a wooden version of it, but it's got the same AI in it --
190
587000
2000
זו רק דמות עץ אך יש בה את אותה האנטיליגנציה המלאכותית
10:01
but if you put that character on a slippery surface, like ice.
191
589000
2000
אך אם תניח את הדמות על משטח חלקלק כמו קרח
10:03
We just did that for a laugh, just to see what happens.
192
591000
3000
עשינו את זה רק בשביל הצחוק, רק כדי לראות מה קורה
10:06
(Laughter)
193
594000
1000
(צחוק)
10:07
And this is what happens.
194
595000
2000
וזה מה שקורה
10:09
(Laughter)
195
597000
3000
(צחוק)
10:12
(Applause)
196
600000
3000
(מחיאות כפיים)
10:15
It's nothing we had to do about this.
197
603000
2000
לא היינו צריכים לעשות דבר
10:17
We just took this character that I just talked about,
198
605000
2000
פשוט לקחנו את הדמות שהרגע דיברנו עליה
10:19
put it on a slippery surface, and this is what you get out of it.
199
607000
3000
להניח אותה על משטח חלק וזה מה שמקבלים
10:22
And that's a really fascinating thing about this approach.
200
610000
3000
וזה מה שמעניין בגישה הזו
10:26
Now, when we went to film studios and games developers
201
614000
3000
עכשיו שהלכנו למפתחי משחקי מחשב וחברות סרטים
10:29
and showed them that technology, we got a very good response.
202
617000
3000
והראינו להם את הטכנולוגיה הזו, קיבלנו תגובה טובה מאד
10:32
And what they said was, the first thing they need immediately is virtual stuntmen.
203
620000
4000
ומה שהם אמרו היה, שהדבר הראשון שהם זקוקים לו זה פעלולן וירטואלי
10:36
Because stunts are obviously very dangerous, they're very expensive,
204
624000
4000
מכיוון שפעלולים הם בבירור דבר מסוכן והם מאד יקרים
10:40
and there are a lot of stunt scenes that you cannot do, obviously,
205
628000
2000
וישנן המון סצנות פעלולים שלא ניתן לעשות
10:42
because you can't really allow the stuntman to be seriously hurt.
206
630000
3000
מכיוון שאתה לא יכול לפגוע בפעלולן
10:45
So, they wanted to have a digital version of a stuntman
207
633000
3000
אז הם רצו פעלולן דיגיטלי
10:48
and that's what we've been working on for the past few months.
208
636000
2000
ועל זה אנחנו עובדים בחודשים האחרונים
10:50
And that's our first product that we're going to release in a couple of weeks.
209
638000
5000
וזה המוצר הראשון שאנחנו מתכוונים להוציא בעוד מספר חודשים
10:55
So, here are just a few very simple scenes of the guy just being kicked.
210
643000
5000
אז לפניכם מספר סצנות של בחור שמקבל בעיטה
11:00
That's what people want. That's what we're giving them.
211
648000
2000
זה מה שאנשים רוצים, זה מה שסיפקנו להם
11:02
(Laughter)
212
650000
7000
(צחוק)
11:09
You can see, it's always reacting.
213
657000
2000
אתם יכולים לראות שהדמות תמיד מגיבה
11:11
This is not a dead body. This is a body who basically, in this particular case,
214
659000
4000
זו לא גופה, זהו גוף שבחלק הספציפי הזה
11:15
feels the force and tries to protect its head.
215
663000
2000
מרגיש את הכוח ומנסה להגן על ראשו
11:17
Only, I think it's quite a big blow again.
216
665000
2000
אני חושב שזו מכה די רצינית שוב
11:19
You feel kind of sorry for that thing,
217
667000
2000
אתה די מרחם על הדמות
11:21
and we've seen it so many times now that
218
669000
2000
וראינו את זה כל כך הרבה פעמים
11:23
we don't really care any more.
219
671000
2000
שלא ממש אכפת לנו יותר
11:25
(Laughter)
220
673000
1000
(צחוק)
11:26
There are much worse videos than this, by the way, which I have taken out, but ...
221
674000
4000
יש קטעי וידאו הרבה יותר גרועים מזה דרך אגב שהוצאתי
11:31
Now, here's another one.
222
679000
2000
כאן עוד אחד
11:33
What people wanted as a behavior was to have an explosion,
223
681000
4000
מה שאנשים רצו זו תגובה לפיצוץ
11:37
a strong force applied to the character,
224
685000
2000
כוח חזק שפוגע בדמות
11:39
and have the character react to it in midair.
225
687000
2000
ושהדמות תגיב לפיצוץ בעודה באויר
11:41
So that you don't have a character that looks limp,
226
689000
2000
כך שהדמות לא תיראה מוגבלת
11:43
but actually a character that you can use in an action film straight away,
227
691000
3000
אלא דמות שתוכל להשתמש בה בסרט אקשן
11:46
that looks kind of alive in midair as well.
228
694000
2000
דמות שנראית חיה גם בעודה עפה
11:48
So this character is going to be hit by a force,
229
696000
2000
אז הדמות הזאת הולכת להיפגע מכוח גדול
11:50
it's going to realize it's in the air,
230
698000
2000
היא הולכת להבין שהיא נמצאת באויר
11:52
and it's going to try and, well,
231
700000
3000
והדמות תנסה, ובכן
11:55
stick out its arm in the direction where it's landing.
232
703000
2000
לפרוס את ידיה לכיוון הנחיתה
11:59
That's one angle; here's another angle.
233
707000
3000
זו זווית אחת, הנה עוד זווית
12:02
We now think that the realism we're achieving with this
234
710000
2000
אנחנו מאמינים שרמת הריאליזם שאנחנו משיגים
12:04
is good enough to be used in films.
235
712000
2000
טובה מספיק לשימוש בתעשיית הסרטים
12:06
And let's just have a look at a slightly different visualization.
236
714000
3000
בואו נראה הדמיה קצת שונה
12:09
This is something I just got last night
237
717000
2000
זה משהו שקיבלתי אתמול בלילה
12:11
from an animation studio in London, who are using our software
238
719000
3000
מסטודיו אנימציה בלונדון, שמשתמש בתוכנה שלנו
12:14
and experimenting with it right now.
239
722000
2000
ומנסה אותה בימים אלו
12:16
So this is exactly the same behavior that you saw,
240
724000
3000
אז זו אותה התנהגות שראיתם
12:19
but in a slightly better rendered version.
241
727000
4000
רק בגרסה מהוקצעת יותר
12:23
So if you look at the character carefully,
242
731000
3000
אז אם תביטו בדמות לעומק
12:26
you see there are lots of body movements going on,
243
734000
2000
תראו שיש המון תנועות גוף שמתרחשות
12:28
none of which you have to animate like in the old days.
244
736000
2000
לא משהו שדומה לאנימציה של ימים עברו
12:30
Animators had to actually animate them.
245
738000
2000
בימים שאנימטורים היו צריכים ליצור את התנועות הללו
12:32
This is all happening automatically in the simulation.
246
740000
2000
כל התנועות קורות אוטומטית במהלך הסימולציה
12:34
This is a slightly different angle,
247
742000
2000
זו זווית שונה
12:39
and again a slow motion version of this.
248
747000
2000
ושוב, גרסה בהילוך איטי
12:41
This is incredibly quick. This is happening in real time.
249
749000
4000
זה מהיר להפליא. זה קורה בזמן אמת
12:45
You can run this simulation in real time, in front of your eyes,
250
753000
2000
אפשר להריץ את הסימולציה בזמן אמת, לנגד עיניך
12:47
change it, if you want to, and you get the animation straight out of it.
251
755000
3000
לשנות אותה אם תרצה, ותקבל את האנימציה ישירות
12:50
At the moment, doing something like this by hand
252
758000
2000
כיום, לעשות דבר כזה באופן ידני
12:52
would take you probably a couple of days.
253
760000
2000
ייקח לך מספר ימים
12:55
This is another behavior they requested.
254
763000
3000
זו התנהגות נוספת שהם ביקשו
12:58
I'm not quite sure why, but we've done it anyway.
255
766000
2000
אני לא ממש בטוח למה אבל עשינו את זה בכל מקרה
13:00
It's a very simple behavior that shows you the power of this approach.
256
768000
2000
זו התנהגות פשוטה שמראה את הכוח של הגישה הזו
13:02
In this case, the character's hands
257
770000
2000
במקרה הזה ידיה של הדמות
13:04
are fixed to a particular point in space,
258
772000
2000
מקובעות לנקודה מסוימת בחלל
13:06
and all we've told the character to do is to struggle.
259
774000
3000
וכל מה שביקשנו מהדמות לעשות זה להיאבק
13:09
And it looks organic. It looks realistic.
260
777000
3000
וזה נראה אורגני, נראה מציאותי
13:12
You feel kind of sorry for the guy.
261
780000
2000
אפשר לרחם על הבחור
13:14
It's even worse -- and that is another video I just got last night --
262
782000
3000
זה אפילו גרוע יותר, וזה עוד וידאו שקיבלתי אתמול בלילה
13:17
if you render that a bit more realistically.
263
785000
2000
אם תחדד את זה ותהפוך את זה למציאותי יותר
13:23
Now, I'm showing this to you just to show you
264
791000
2000
עכשיו אני אראה לכם את זה
13:25
how organic it actually can feel, how realistic it can look.
265
793000
2000
איך זה יכול להרגיש אורגני, כמה זה מרגיש מציאותי
13:27
And this is all a physical simulation of the body,
266
795000
3000
וזה סימולציה פיזית של גוף האדם
13:30
using AI to drive virtual muscles in that body.
267
798000
3000
בעזרת אינטליגנציה מלאכותית שמניעה שרירים בגוף
13:35
Now, one thing which we did for a laugh was
268
803000
3000
עוד דבר שעשינו רק בשביל הצחוק
13:38
to create a slightly more complex stunt scene,
269
806000
2000
כדי ליצור סצנת פעלולים מורכבת
13:40
and one of the most famous stunts is the one where James Bond
270
808000
3000
ואחד הפעלולים המפורסמים ביותר הוא בחלק בו ג'יימס בונד
13:43
jumps off a dam in Switzerland and then is caught by a bungee.
271
811000
4000
קופץ מסכר בשוויץ ואז נתפס בחבל באנג'י
13:48
Got a very short clip here.
272
816000
2000
קליפ קצר
13:54
Yes, you can just about see it here.
273
822000
2000
כן, ניתן לראות את זה כאן
13:56
In this case, they were using a real stunt man. It was a very dangerous stunt.
274
824000
3000
במקרה הזה הם השתמשו בפעלולן אמיתי. פעלול מאד מסוכן
13:59
It was just voted, I think in the Sunday Times, as one of the most impressive stunts.
275
827000
3000
בסאנדיי טיימס בחרו בו כאחד הפעלולים המרשימים ביותר
14:02
Now, we've just tried and -- looked at our character and asked ourselves,
276
830000
3000
הבטנו בדמות שלנו ושאלנו את עצמנו
14:05
"Can we do that ourselves as well?"
277
833000
2000
האם גם אנחנו יכולים לעשות זאת?
14:07
Can we use the physical simulation of the character,
278
835000
2000
האם נוכל להשתמש בסימולציה הפיזית של הדמות
14:09
use artificial intelligence,
279
837000
2000
להשתמש באינטליגנציה מלאכותית
14:11
put that artificial intelligence into the character,
280
839000
2000
להכניס את האינטליגנציה המלאכותית הזו לדמות שלנו
14:13
drive virtual muscles, simulate the way he jumps off the dam,
281
841000
4000
להניע שרירים וירטואלים, לדמות את הדרך בה הוא קופץ מהסכר
14:17
and then skydive afterwards,
282
845000
2000
ואז לצנוח צניחה חופשית
14:19
and have him caught by a bungee afterwards?
283
847000
2000
ולגרום לחבל הבאנג'י לתפוס אותו?
14:21
We did that. It took about altogether just two hours,
284
849000
3000
עשינו את זה, זה לקח לנו בערך שעתיים
14:24
pretty much, to create the simulation.
285
852000
2000
כדי ליצור את הסימולציה
14:26
And that's what it looks like, here.
286
854000
2000
וכך זה נראה
14:37
Now, this could do with a bit more work. It's still very early stages,
287
865000
3000
אפשר עוד לעבוד על זה. אלו עדיין שלבים ראשונים
14:40
and we pretty much just did this for a laugh,
288
868000
2000
ודי עשינו את זה בשביל הצחוק
14:42
just to see what we'd get out of it.
289
870000
2000
רק לראות מה יצא לנו מזה
14:44
But what we found over the past few months
290
872000
2000
אבל מה שגילינו בחודשים האחרונים
14:46
is that this approach -- that we're pretty much standard upon --
291
874000
3000
שהגישה הזו שאנחנו די סגורים עליה
14:49
is incredibly powerful.
292
877000
2000
חזקה מאד
14:51
We are ourselves surprised what you actually get out of the simulations.
293
879000
4000
אנחנו די מופתעים ממה שאפשר לקבל מהסימולציות
14:55
There's very often very surprising behavior that you didn't predict before.
294
883000
4000
הרבה פעמים אנחנו נתקלים בהתנהגויות מפתיעות שלא צפינו מראש
14:59
There's so many things we can do with this right now.
295
887000
2000
יש כל כך הרבה דברים שניתן לעשות בעזרת התוכנה
15:01
The first thing, as I said, is going to be virtual stuntmen.
296
889000
3000
הדבר הראשון כמו שאמרתי זה לעשות פעלולן וירטואלי
15:04
Several studios are using this software now to produce virtual stuntmen,
297
892000
4000
מספר אולפנים משתמשים בתוכנה הזו כדי לייצר פעלולן וירטואלי
15:08
and they're going to hit the screen quite soon, actually,
298
896000
2000
והם עולים לאקרנים בקרוב מאד
15:10
for some major productions.
299
898000
2000
בכמה הפקות גדולות
15:12
The second thing is video games.
300
900000
3000
הדבר השני הוא משחקי מחשב
15:15
With this technology, video games will look different and they will feel very different.
301
903000
4000
בעזרת הטכנולוגיה הזו, משחקי מחשב יראו שונה וירגישו שונה
15:19
For the first time, you'll have actors that really feel very interactive,
302
907000
3000
בפעם הראשונה יהיו דמויות שירגישו אינטראקטיביות
15:22
that have real bodies that really react.
303
910000
2000
ובעלות גוף שמגיב באמת
15:24
I think that's going to be incredibly exciting.
304
912000
3000
אני חושב שזה יהיה מלהיב מאד
15:27
Probably starting with sports games,
305
915000
2000
בטח נתחיל במשחקי ספורט
15:29
which are going to become much more interactive.
306
917000
2000
שיהפכו לאינטראקטיביים הרבה יותר
15:31
But I particularly am really excited
307
919000
1000
אבל אני נלהב במיוחד
15:32
about using this technology in online worlds,
308
920000
3000
מהשימוש בתוכנה בעולמות אונליין
15:35
like there, for example, that Tom Melcher has shown us.
309
923000
3000
כמו מה שטום מלצ'ר הראה לנו
15:38
The degree of interactivity you're going to get
310
926000
2000
מידת האינטראקטיביות שנקבל
15:40
is totally different, I think, from what you're getting right now.
311
928000
3000
תהיה שונה לחלוטין, אני חושב, ממה שאנחנו מקבלים עכשיו
15:44
A third thing we are looking at and very interested in is simulation.
312
932000
4000
הדבר השלישי שאנחנו מתעניינים בו הוא הסימולציה
15:49
We've been approached by several simulation companies,
313
937000
2000
מספר חברות סימולציה כבר ניגשו אלינו
15:51
but one project we're particularly excited about, which we're starting next month,
314
939000
3000
אבל פרויקט אחד מלהיב במיוחד, שנתחיל בחודש הבא
15:54
is to use our technology -- and in particular, the walking technology --
315
942000
4000
שימוש בטכנולוגיה שלנו ובמיוחד את טכנולוגיית ההליכה
15:58
to help aid surgeons who work on children with cerebral palsy,
316
946000
4000
לעזור למנתחים שעובדים עם ילדים עם שיתוק מוחין
16:02
to predict the outcome of operations on these children.
317
950000
3000
לחזות את תוצאות הניתוחים והשפעתם על הילדים
16:05
As you probably know,
318
953000
2000
כמו שאתם ודאי יודעים
16:07
it's very difficult to predict what the outcome of an operation is
319
955000
3000
קשה מאד לחזות תוצאה של ניתוח
16:10
if you try and correct the gait.
320
958000
2000
אם אתה מנסה לתקן הליכה
16:12
The classic quote is, I think, it's unpredictable at best,
321
960000
3000
הציטוט הקלאסי הוא "זה לא צפוי במקרה הטוב"
16:15
is what people think right now, is the outcome.
322
963000
3000
זה מה שאנשים חושבים כיום שתהיה התוצאה
16:18
Now, what we want to do with our software is allow our surgeons to have a tool.
323
966000
4000
מה שאנחנו רוצים לעשות עם התוכנה שלנו זה לתת למנתחים כלי
16:22
We're going to simulate the gait of a particular child
324
970000
3000
אנחנו הולכים לדמות הליכה של ילד מסוים
16:25
and the surgeon can then work on that simulation
325
973000
3000
ואז המנתח יכול לעבוד על הסימולציה הזו
16:28
and try out different ways to improve that gait,
326
976000
2000
ולנסות דרכים שונות לשפר את ההליכה הזו
16:30
before he actually commits to an actual surgery.
327
978000
3000
לפני שהוא מבצע ניתוח בפועל
16:33
That's one project we're particularly excited about,
328
981000
2000
זה פרויקט אחד שמאד מלהיב אותנו
16:35
and that's going to start next month.
329
983000
2000
וזה יחל בעוד כחודש
16:39
Just finally, this is only just the beginning.
330
987000
3000
לבסוף, זו רק ההתחלה
16:42
We can only do several behaviors right now.
331
990000
2000
אנחנו יכולים לדמות רק מספר התנהגויות עכשיו
16:44
The AI isn't good enough to simulate a full human body.
332
992000
3000
האינטליגנציה המלאכותית לא טובה מספיק לדמות גוף אנושי שלם
16:47
The body yes, but not all the motor skills that we have.
333
995000
3000
את הגוף כן אך לא את כל היכולות המוטוריות שיש לנו
16:50
And, I think, we're only there if we can have something like ballet dancing.
334
998000
3000
ואני חושב שאנחנו נהיה שם אם נוכל לדמות משהו כמו רקדנית בלט
16:53
Right now, we don't have that
335
1001000
2000
כרגע אין לנו את זה
16:55
but I'm very sure that we will be able to do that at some stage.
336
1003000
2000
אבל אני די בטוח שנוכל לעשות את זה בבוא היום
16:57
We do have one unintentional dancer actually,
337
1005000
3000
האמת היא, שיש לנו בלי כוונה רקדן
17:00
the last thing I'm going to show you.
338
1008000
2000
הדבר האחרון שאני אראה לכם
17:02
This was an AI contour that was produced and evolved --
339
1010000
3000
זו אינטליגנציה מלאכותית שהתפתחה
17:05
half-evolved, I should say -- to produce balance, basically.
340
1013000
3000
כדאי שאגיד, חצי התפתחה כדי לייצר שיווי משקל
17:08
So, you kick the guy and the guy's supposed to counter-balance.
341
1016000
3000
אז בעטנו בבחור והבחור היה אמור להתאזן
17:11
That's what we thought was going to come out of this.
342
1019000
3000
זה מה שחשבנו שיצא לנו
17:14
But this is what emerged out of it, in the end.
343
1022000
2000
אך זה מה שיצא לנו בסופו של דבר
17:17
(Music)
344
1025000
10000
(מוזיקה)
17:27
Bizarrely, this thing doesn't have a head. I'm not quite sure why.
345
1035000
3000
באופן מוזר, אין לדבר הזה ראש. אני לא בטוח למה
17:31
So, this was not something we actually put in there.
346
1039000
2000
זה לא משהו שהכנסנו לשם באמת
17:33
He just started to create that dance himself.
347
1041000
4000
הוא פשוט התחיל ליצור את הריקוד הזה בעצמו
17:37
He's actually a better dancer than I am, I have to say.
348
1045000
3000
האמת שהוא רקדן יותר טוב ממני, אני חייב לציין
17:41
And what you see after a while --
349
1049000
2000
ומה שאתם רואים לאחר זמן מה
17:43
I think he even goes into a climax right at the end.
350
1051000
2000
אני חושב שהוא מגיע לשיא ממש בסוף
17:49
And I think -- there you go.
351
1057000
3000
ואני חושב, הנה לכם.
17:52
(Laughter)
352
1060000
2000
(צחוק)
17:54
So, that all happened automatically. We didn't put that in there.
353
1062000
2000
כל זה קרה אוטומטית. אנחנו לא נגענו
17:56
That's just the simulation creating this itself, basically.
354
1064000
3000
זו הסימולציה שיוצרת את זה בעצמה
17:59
So it's just --
355
1067000
2000
כך שהיא
18:01
(Applause)
356
1069000
1000
(מחיאות כפיים)
18:02
Thanks.
357
1070000
2000
תודה
18:05
Not quite John Travolta yet, but we're working on that as well,
358
1073000
3000
לא ממש ג'ון טרבולטה, אבל אנחנו עובדים גם על זה
18:08
so thanks very much for your time.
359
1076000
2000
אז תודה רבה על זמנכם
18:10
Thanks.
360
1078000
1000
תודה
18:11
(Applause)
361
1079000
1000
(מחיאות כפיים)
18:12
CA: Incredible. That was really incredible.
362
1080000
2000
כריס: מדהים. זה היה ממש מדהים
18:14
TR: Thanks.
363
1082000
1000
תודה
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