TED2003
Torsten Reil: Animate characters by evolving them
Torsten Reil studiuje biologię, aby tworzyć animacje
Filmed:
Readability: 3.5
363,842 views
Torsten Reil opowiada o wykorzystaniu osiągnięć biologii do tworzenia wyglądających naturalnie animowanych postaci ludzkich — budowaniu człowieka z całym wnętrzem: kośćmi, mięśniami i układem nerwowym. Wystąpił na TED w 2003 r. Teraz jego dzieło możecie zobaczyć w 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
Opowiem o technologii, którą rozwijamy na Oksfordzie,
00:19
that we think is going to change the way that
1
7000
3000
która, jak myślimy, zmieni sposób
00:22
computer games and Hollywood movies are being made.
2
10000
3000
tworzenia gier komputerowych i hollywoodzkich filmów.
00:26
That technology is simulating humans.
3
14000
3000
Ta technologia to symulowanie ludzi.
00:29
It's simulated humans with a simulated body
4
17000
3000
To symulowani ludzie z symulowanym ciałem
00:32
and a simulated nervous system to control that body.
5
20000
3000
oraz układem nerwowym, który kontroluje ciało.
00:36
Now, before I talk more about that technology,
6
24000
3000
Zanim opowiem więcej o tej technologii,
00:39
let's have a quick look at what human characters look like
7
27000
3000
przyjrzyjmy się, jak postacie ludzkie
00:42
at the moment in computer games.
8
30000
3000
w grach komputerowych wyglądają obecnie.
00:45
This is a clip from a game called "Grand Theft Auto 3."
9
33000
3000
To jest filmik z gry Grand Theft Auto 3.
00:48
We already saw that briefly yesterday.
10
36000
2000
Widzieliśmy już to wczoraj.
00:50
And what you can see is -- it is actually a very good game.
11
38000
3000
To jest naprawdę znakomita gra.
00:53
It's one of the most successful games of all time.
12
41000
3000
Odniosła jeden z największych sukcesów w historii.
00:56
But what you'll see is that all the animations in this game are very repetitive.
13
44000
4000
Jednak wszystkie animacje w niej są bardzo powtarzalne.
01:00
They pretty much look the same.
14
48000
2000
Wyglądają w zasadzie tak samo.
01:02
I've made him run into a wall here, over and over again.
15
50000
3000
Wpadałem tutaj postacią na ścianę, raz za razem.
01:05
And you can see he looks always the same.
16
53000
2000
Jak widzicie, zawsze wygląda tak samo.
01:07
The reason for that is that these characters
17
55000
3000
Powodem jest to, że te postacie
01:10
are actually not real characters.
18
58000
2000
nie są prawdziwymi postaciami.
01:12
They are a graphical visualization of a character.
19
60000
4000
To graficzne wizualizacje postaci.
01:16
To produce these animations, an animator at a studio has to anticipate
20
64000
5000
Aby stworzyć te animacje, animator w studio musi przewidzieć,
01:21
what's going to happen in the actual game,
21
69000
3000
co będzie się dziać w grze,
01:24
and then has to animate that particular sequence.
22
72000
3000
a następnie wykonać animację danej sekwencji.
01:27
So, he or she sits down, animates it, and tries to anticipate what's going to happen,
23
75000
4000
Siada sobie, animuje i próbuje przewidzieć, co się stanie,
01:31
and then these particular animations are just played back
24
79000
3000
a potem animacje są po prostu odtwarzane
01:34
at appropriate times in the computer game.
25
82000
3000
w odpowiednich momentach w grze.
01:37
Now, the result of that is that you can't have real interactivity.
26
85000
5000
Skutkiem tego jest to, że nie można uzyskać prawdziwej interaktywności.
01:42
All you have is animations that are played back
27
90000
3000
Mamy tylko odtwarzane animacje
01:45
at more or less the appropriate times.
28
93000
2000
w mniej lub bardziej odpowiednich momentach.
01:47
It also means that games aren't really going to be as surprising as they could be,
29
95000
5000
Oznacza to również, że gry nie będą tak zaskakujące, jak mogłyby być,
01:52
because you only get out of it, at least in terms of the character,
30
100000
3000
ponieważ gra daje tylko to, przynajmniej jeśli chodzi o postać,
01:55
what you actually put into it.
31
103000
2000
co do niej faktycznie włożyliśmy sami.
01:57
There's no real emergence there.
32
105000
2000
Nie wyłania się nic nowego.
01:59
And thirdly, as I said, most of the animations are very repetitive because of that.
33
107000
4000
Po trzecie, większość animacji jest dlatego bardzo powtarzalna.
02:03
Now, the only way to get around that
34
111000
2000
Jedyny sposób, żeby tego uniknąć,
02:05
is to actually simulate the human body
35
113000
2000
to prawdziwe symulowanie ludzkiego ciała
02:07
and to simulate that bit of the nervous system of the brain that controls that body.
36
115000
5000
i symulowanie fragmentu układu nerwowego mózgu, który kontroluje to ciało.
02:12
And maybe, if I could have you for a quick demonstration
37
120000
3000
Może zrobię małą demonstrację,
02:15
to show what the difference is --
38
123000
2000
żeby pokazać na czym polega różnica,
02:17
because, I mean, it's very, very trivial.
39
125000
4000
ponieważ jest to bardzo trywialna sprawa.
02:21
If I push Chris a bit, like this, for example, he'll react to it.
40
129000
3000
Jeśli lekko popchnę Chrisa, o tak na przykład, on zareaguje na to.
02:24
If I push him from a different angle, he'll react to it differently,
41
132000
3000
Jeśli popchnę go z innej strony, zareaguje inaczej.
02:27
and that's because he has a physical body,
42
135000
2000
Jest tak, ponieważ ma fizyczne ciało
02:29
and because he has the motor skills to control that body.
43
137000
3000
i ma zdolności motoryczne pozwalające kontrolować to ciało.
02:32
It's a very trivial thing.
44
140000
2000
To bardzo trywialna sprawa.
02:34
It's not something you get in computer games at the moment, at all.
45
142000
2000
Teraz w grach komputerowych nie mamy nic takiego.
02:36
Thank you very much. Chris Anderson: That's it?
46
144000
2000
Dziękuję Ci bardzo. Chris Anderson: To wszystko?
02:38
Torsten Reil: That's it, yes.
47
146000
2000
Torsten Reil: Tak. To wszystko.
02:40
So, that's what we're trying to simulate --
48
148000
1000
Właśnie to próbujemy symulować —
02:41
not Chris specifically, I should say, but humans in general.
49
149000
4000
nie Chrisa konkretnie, ale ludzi ogólnie.
02:46
Now, we started working on this a while ago at Oxford University,
50
154000
5000
Zaczęliśmy nad tym pracować jakiś czas temu na Oksfordzie
02:51
and we tried to start very simply.
51
159000
2000
i staraliśmy się zacząć od czegoś bardzo prostego.
02:53
What we tried to do was teach a stick figure how to walk.
52
161000
3000
Chcieliśmy nauczyć chodzić figurkę z patyczków.
02:56
That stick figure is physically stimulated. You can see it here on the screen.
53
164000
3000
Ta figurka to symulacja fizyczna. Widzicie ją tu na ekranie.
02:59
So, it's subject to gravity, has joints, etc.
54
167000
3000
Działa na nią grawitacja, ma przeguby, itd.
03:02
If you just run the simulation, it will just collapse, like this.
55
170000
3000
Jeśli uruchomimy symulację, to po prostu upadnie — o tak.
03:05
The tricky bit is now to put an AI controller in it
56
173000
4000
Wyzwaniem jest umieszczenie w niej kontrolera ze sztuczną inteligencją,
03:09
that actually makes it work.
57
177000
2000
dzięki któremu będzie faktycznie działać.
03:11
And for that, we use the neural network, which we based on
58
179000
3000
Do tego zastosowaliśmy sieć neuronową opartą
03:14
that part of the nervous system that we have in our spine
59
182000
2000
na fragmencie układu nerwowego z naszego kręgosłupa,
03:16
that controls walking in humans.
60
184000
2000
który kontroluje chód u ludzi.
03:18
It's called the central pattern generator.
61
186000
2000
Nosi nazwę centralnego generatora wzorców.
03:20
So, we simulated that as well, and then the really tricky bit
62
188000
3000
Zasymulowaliśmy go również, a naprawdę dużą sztuką
03:23
is to teach that network how to walk.
63
191000
2000
jest nauczyć tą sieć chodzić.
03:25
For that we used artificial evolution -- genetic algorithms.
64
193000
4000
Użyliśmy sztucznej ewolucji — algorytmów genetycznych.
03:29
We heard about those already yesterday,
65
197000
2000
Słyszeliśmy o nich wczoraj
03:31
and I suppose that most of you are familiar with that already.
66
199000
3000
i przypuszczam, że większość z Was je zna.
03:34
But, just briefly, the concept is that
67
202000
2000
Ale krótko: koncepcja polega
03:36
you create a large number of different individuals --
68
204000
3000
na wzięciu dużej liczby różnych egzemplarzy,
03:39
neural networks, in this case --
69
207000
2000
w tym przypadku sieci neuronowych,
03:41
all of which are random at the beginning.
70
209000
2000
które wszystkie są początkowo losowe.
03:43
You hook these up -- in this case, to the virtual muscles
71
211000
2000
Podłączamy je — w tym przypadku do wirtualnych mięśni
03:45
of that two-legged creature here --
72
213000
3000
tego dwunożnego stwora
03:48
and hope that it does something interesting.
73
216000
3000
i liczymy na to, że zrobi coś interesującego.
03:51
At the beginning, they're all going to be very boring.
74
219000
2000
Początkowo wszystkie będą bardzo nudne.
03:53
Most of them won't move at all,
75
221000
2000
Większość nawet się nie ruszy,
03:55
but some of them might make a tiny step.
76
223000
2000
ale niektóre może zrobią kroczek.
03:57
Those are then selected by the algorithm,
77
225000
2000
Te wybierze algorytm i zostaną zreprodukowane
03:59
reproduced with mutation and recombinations to introduce sex as well.
78
227000
4000
z zastosowaniem mutacji i rekombinacji, żeby wprowadzić też płeć.
04:03
And you repeat that process over and over again,
79
231000
2000
Powtarzamy ten proces w kółko,
04:05
until you have something that walks --
80
233000
2000
aż dostaniemy coś, co chodzi.
04:07
in this case, in a straight line, like this.
81
235000
2000
W tym przypadku prosto, jak tutaj.
04:09
So that was the idea behind this.
82
237000
2000
Taki za tym stał pomysł.
04:11
When we started this, I set up the simulation one evening.
83
239000
3000
Gdy ruszyliśmy z tym, puściłem symulację pewnego wieczoru.
04:14
It took about three to four hours to run the simulation.
84
242000
3000
Przeprowadzenie symulacji zajęło jakieś trzy do czterech godzin.
04:17
I got up the next morning, went to the computer and looked at the results,
85
245000
4000
Wstałem rano, podszedłem do komputera i spojrzałem na wyniki.
04:21
and was hoping for something that walked in a straight line,
86
249000
3000
Miałem nadzieję na coś chodzącego prosto,
04:24
like I've just demonstrated,
87
252000
2000
jak właśnie pokazałem,
04:26
and this is what I got instead.
88
254000
2000
a zastałem coś takiego.
04:28
(Laughter)
89
256000
10000
(Śmiech)
04:38
So, it was back to the drawing board for us.
90
266000
3000
Musieliśmy więc wrócić do deski kreślarskiej.
04:42
We did get it to work eventually,
91
270000
3000
W końcu udało się nam zmusić to do pracy,
04:45
after tweaking a bit here and there.
92
273000
2000
poprawiając i dostrajając tu i tam.
04:47
And this is an example of a successful evolutionary run.
93
275000
3000
To jest przykład udanego przebiegu ewolucji.
04:50
So, what you'll see in a moment is a very simple biped
94
278000
3000
Zaraz zobaczycie bardzo prostego dwunoga,
04:53
that's learning how to walk using artificial evolution.
95
281000
3000
który uczy się chodzić, korzystając ze sztucznej ewolucji.
04:56
At the beginning, it can't walk at all,
96
284000
2000
Na początku wcale nie potrafi chodzić,
04:58
but it will get better and better over time.
97
286000
2000
ale z czasem robi postępy.
05:02
So, this is the one that can't walk at all.
98
290000
3000
To jest ten, który wcale nie umie chodzić.
05:05
(Laughter)
99
293000
6000
(Śmiech)
05:11
Now, after five generations of applying evolutionary process,
100
299000
3000
Po pięciu generacjach stosowania procesu ewolucji,
05:14
the genetic algorithm is getting a tiny bit better.
101
302000
3000
algorytmu genetycznego, jest troszkę lepszy.
05:17
(Laughter)
102
305000
8000
(Śmiech)
05:25
Generation 10 and it'll take a few steps more --
103
313000
2000
Dziesiąte pokolenie i zrobi kilka kroków więcej.
05:31
still not quite there.
104
319000
2000
Wciąż jeszcze nie to.
05:34
But now, after generation 20, it actually walks in a straight line without falling over.
105
322000
5000
Po 20 pokoleniu chodzi prosto i nie przewraca się.
05:40
That was the real breakthrough for us.
106
328000
3000
To był dla nas prawdziwy przełom.
05:43
It was, academically, quite a challenging project,
107
331000
3000
Jako projekt akademicki to było spore wyzwanie.
05:46
and once we had reached that stage, we were quite confident
108
334000
3000
Po osiągnięciu tego etapu mieliśmy przeświadczenie,
05:49
that we could try and do other things as well with this approach --
109
337000
3000
że możemy spróbować robić też inne rzeczy w taki sposób —
05:52
actually simulating the body
110
340000
2000
rzeczywiście symulując ciało
05:54
and simulating that part of the nervous system that controls it.
111
342000
3000
i symulując tę część układu nerwowego, która je kontroluje.
05:57
Now, at this stage, it also became clear that this could be very exciting
112
345000
3000
Na tym etapie stało się też jasne, że to może być fascynująca sprawa
06:00
for things like computer games or online worlds.
113
348000
3000
w takich dziedzinach, jak gry komputerowe czy światy online.
06:03
What you see here is the character standing there,
114
351000
2000
Widzicie tu postać stojącą tam
06:05
and there's an obstacle that we put in its way.
115
353000
2000
i przeszkodę na jej drodze.
06:07
And what you see is, it's going to fall over the obstacle.
116
355000
5000
Widzicie, że przewróci się na tej przeszkodzie.
06:12
Now, the interesting bit is, if I move the obstacle a tiny bit to the right,
117
360000
3000
Interesujące jest to, że jeśli przesunę przeszkodę trochę w prawo,
06:15
which is what I'm doing now, here,
118
363000
2000
co zrobię teraz, o tutaj,
06:17
it will fall over it in a completely different way.
119
365000
4000
przewróci się na niej w zupełnie inny sposób.
06:24
And again, if you move the obstacle a tiny bit, it'll again fall differently.
120
372000
5000
Jeśli przesunę przeszkodę jeszcze trochę, przewróci się znowu inaczej.
06:29
(Laughter)
121
377000
2000
(Śmiech)
06:31
Now, what you see, by the way, at the top there,
122
379000
2000
Przy okazji: tutaj u góry widzicie
06:33
are some of the neural activations being fed into the virtual muscles.
123
381000
3000
pobudzenia neuronów wysyłane do wirtualnych mięśni.
06:36
Okay. That's the video. Thanks.
124
384000
2000
Dobrze. To film. Dziękuję.
06:38
Now, this might look kind of trivial, but it's actually very important
125
386000
3000
To może wyglądać dość trywialnie, ale jest bardzo ważne,
06:41
because this is not something you get at the moment
126
389000
2000
ponieważ nie znajdziecie tego obecnie
06:43
in any interactive or any virtual worlds.
127
391000
2000
w żadnym interaktywnym czy wirtualnym świecie.
06:48
Now, at this stage, we decided to start a company and move this further,
128
396000
3000
Wtedy postanowiliśmy założyć firmę i rozwijać to,
06:51
because obviously this was just a very simple, blocky biped.
129
399000
3000
bo oczywiście to był tylko bardzo prosty, kanciasty dwunóg.
06:54
What we really wanted was a full human body.
130
402000
2000
Chcieliśmy zrobić kompletne ludzkie ciało,
06:56
So we started the company.
131
404000
1000
więc założyliśmy firmę.
06:57
We hired a team of physicists, software engineers and biologists
132
405000
5000
Zatrudniliśmy do pracy zespół fizyków, inżynierów oprogramowania i biologów,
07:02
to work on this, and the first thing we had to work on
133
410000
3000
a pierwszą rzeczą, którą musieliśmy się zająć,
07:05
was to create the human body, basically.
134
413000
4000
było stworzenie ludzkiego ciała — po prostu.
07:09
It's got to be relatively fast, so you can run it on a normal machine,
135
417000
3000
Musi być dość szybkie, żeby mogło działać na zwykłej maszynie,
07:12
but it's got to be accurate enough, so it looks good enough, basically.
136
420000
3000
ale musi być dostatecznie dokładne, żeby dobrze wyglądało.
07:15
So we put quite a bit of biomechanical knowledge into this thing,
137
423000
3000
Włożyliśmy w to trochę wiedzy biomechanicznej
07:18
and tried to make it as realistic as possible.
138
426000
4000
i postaraliśmy się, żeby było tak realistyczne, jak to możliwe.
07:22
What you see here on the screen right now
139
430000
2000
To, co widzicie teraz na ekranie,
07:24
is a very simple visualization of that body.
140
432000
2000
to bardzo prosta wizualizacja tego ciała.
07:26
I should add that it's very simple to add things like hair, clothes, etc.,
141
434000
4000
Bardzo prosto można dodać takie rzeczy, jak włosy, ubranie itp.
07:30
but what we've done here is use a very simple visualization,
142
438000
3000
Tutaj zrobiliśmy bardzo prostą wizualizację,
07:33
so you can concentrate on the movement.
143
441000
2000
dzięki czemu możecie skoncentrować się na ruchu.
07:35
Now, what I'm going to do right now, in a moment,
144
443000
3000
Teraz po prostu popchnę trochę
07:38
is just push this character a tiny bit and we'll see what happens.
145
446000
3000
tę postać i zobaczymy co się stanie.
07:46
Nothing really interesting, basically.
146
454000
2000
Nic naprawdę interesującego, w zasadzie.
07:48
It falls over, but it falls over like a rag doll, basically.
147
456000
3000
Przewraca się, ale tak jak szmaciana lalka.
07:51
The reason for that is that there's no intelligence in it.
148
459000
3000
Dlatego, że nie ma w tym żadnej inteligencji.
07:54
It becomes interesting when you put artificial intelligence into it.
149
462000
4000
Zrobi się interesująco, gdy włożymy tam sztuczną inteligencję.
07:58
So, this character now has motor skills in the upper body --
150
466000
4000
Ta postać ma zdolności motoryczne w górnej części ciała.
08:02
nothing in the legs yet, in this particular one.
151
470000
2000
W nogach nie ma żadnych — ta konkretna postać.
08:04
But what it will do -- I'm going to push it again.
152
472000
3000
Ale to, co zrobi — popchnę ją znowu.
08:07
It will realize autonomously that it's being pushed.
153
475000
2000
Samodzielnie zauważy, że została popchnięta.
08:09
It's going to stick out its hands.
154
477000
2000
Wyciągnie ręce.
08:11
It's going to turn around into the fall, and try and catch the fall.
155
479000
3000
Obróci się w kierunku przewracania się i spróbuje powstrzymać upadek.
08:20
So that's what you see here.
156
488000
2000
I to widzicie tutaj.
08:22
Now, it gets really interesting
157
490000
2000
Naprawdę ciekawie będzie, gdy dodamy
08:24
if you then add the AI for the lower part of the body as well.
158
492000
4000
sztuczną inteligencję dla dolnej części ciała.
08:28
So here, we've got the same character.
159
496000
2000
Mamy tu tę samą postać.
08:30
I'm going to push it a bit harder now,
160
498000
2000
Popchnę ją teraz trochę mocniej,
08:32
harder than I just pushed Chris.
161
500000
2000
mocniej niż popchnąłem Chrisa przed chwilą.
08:34
But what you'll see is -- it's going to receive a push now from the left.
162
502000
4000
Zobaczycie, teraz zostanie popchnięta z lewej.
08:41
What you see is it takes steps backwards,
163
509000
2000
Jak widzicie, robi kilka kroków do tyłu:
08:43
it tries to counter-balance,
164
511000
2000
próbuje przywrócić równowagę,
08:45
it tries to look at the place where it thinks it's going to land.
165
513000
4000
spojrzeć na miejsce, gdzie sądzi, że upadnie.
08:49
I'll show you this again.
166
517000
2000
Pokażę jeszcze raz.
08:51
And then, finally hits the floor.
167
519000
3000
W końcu uderza w podłogę.
08:55
Now, this becomes really exciting
168
523000
3000
Robi się to naprawdę ciekawe,
08:58
when you push that character in different directions, again, just as I've done.
169
526000
5000
gdy popchniemy postać w różnych kierunkach, tak jak to zrobiłem.
09:03
That's something that you cannot do right now.
170
531000
4000
Czegoś takiego nie można zrobić obecnie.
09:07
At the moment, you only have empty computer graphics in games.
171
535000
3000
Teraz mamy w grach tylko pustą grafikę komputerową.
09:10
What this is now is a real simulation. That's what I want to show you now.
172
538000
3000
Tu mamy prawdziwą symulację. I to chciałbym Wam teraz pokazać.
09:13
So, here's the same character with the same behavior I've just shown you,
173
541000
3000
Tutaj jest ta sama postać o tym samym zachowaniu, co pokazałem wcześniej,
09:16
but now I'm just going to push it from different directions.
174
544000
2000
ale teraz będą ją popychał z różnych stron.
09:18
First, starting with a push from the right.
175
546000
2000
Zacznijmy od popchnięcia z prawej strony.
09:23
This is all slow motion, by the way, so we can see what's going on.
176
551000
3000
To jest w zwolnionym tempie, żeby zobaczyć co się dzieje.
09:26
Now, the angle will have changed a tiny bit,
177
554000
3000
Teraz zmienimy trochę kąt,
09:29
so you can see that the reaction is different.
178
557000
4000
żebyście zobaczyli, że reakcja jest inna.
09:33
Again, a push, now this time from the front.
179
561000
3000
Jeszcze raz, teraz popchnijmy od przodu.
09:37
And you see it falls differently.
180
565000
2000
Jak widzicie, przewraca się inaczej.
09:39
And now from the left --
181
567000
2000
A teraz z lewej.
09:43
and it falls differently.
182
571000
2000
Znowu przewraca się inaczej.
09:45
That was really exciting for us to see that.
183
573000
2000
Byliśmy zafascynowani, widząc to.
09:47
That was the first time we've seen that.
184
575000
2000
To był pierwszy raz, gdy to widzieliśmy.
09:49
This is the first time the public sees this as well,
185
577000
2000
To jest również pierwsza publiczna prezentacja,
09:51
because we have been in stealth mode.
186
579000
2000
ponieważ pracowaliśmy w ukryciu.
09:53
I haven't shown this to anybody yet.
187
581000
2000
Nikomu jeszcze tego nie pokazywałem.
09:55
Now, just a fun thing:
188
583000
2000
Teraz coś śmiesznego.
09:57
what happens if you put that character --
189
585000
2000
Co się stanie, gdy umieścimy tę postać,
09:59
this is now a wooden version of it, but it's got the same AI in it --
190
587000
2000
to jej drewniana wersja, ale z tą samą sztuczną inteligencją,
10:01
but if you put that character on a slippery surface, like ice.
191
589000
2000
umieścimy ją na śliskiej powierzchni, np. na lodzie.
10:03
We just did that for a laugh, just to see what happens.
192
591000
3000
Zrobiliśmy to dla zabawy, żeby zobaczyć co się stanie.
10:06
(Laughter)
193
594000
1000
(Śmiech)
10:07
And this is what happens.
194
595000
2000
Taki mamy efekt.
10:09
(Laughter)
195
597000
3000
(Śmiech)
10:12
(Applause)
196
600000
3000
(Brawa)
10:15
It's nothing we had to do about this.
197
603000
2000
Nie musieliśmy tu nic przygotowywać.
10:17
We just took this character that I just talked about,
198
605000
2000
Po prostu wzięliśmy tę postać, o której mówiłem,
10:19
put it on a slippery surface, and this is what you get out of it.
199
607000
3000
postawiliśmy na śliskiej powierzchni — i mamy taki efekt.
10:22
And that's a really fascinating thing about this approach.
200
610000
3000
To jest naprawdę fascynujące w tym podejściu.
10:26
Now, when we went to film studios and games developers
201
614000
3000
Kiedy poszliśmy do studiów filmowych i twórców gier
10:29
and showed them that technology, we got a very good response.
202
617000
3000
i pokazaliśmy im tą technologię, spotkaliśmy się ze znakomitą reakcją.
10:32
And what they said was, the first thing they need immediately is virtual stuntmen.
203
620000
4000
Powiedzieli, że pierwsze czego potrzebują to wirtualni kaskaderzy.
10:36
Because stunts are obviously very dangerous, they're very expensive,
204
624000
4000
Kaskaderstwo jest oczywiście bardzo niebezpieczne i bardzo drogie
10:40
and there are a lot of stunt scenes that you cannot do, obviously,
205
628000
2000
i jest wiele scen kaskaderskich, których nie można zrealizować,
10:42
because you can't really allow the stuntman to be seriously hurt.
206
630000
3000
bo nie można dopuścić do poważnych obrażeń kaskaderów.
10:45
So, they wanted to have a digital version of a stuntman
207
633000
3000
Więc chcieli mieć kaskadera w wersji cyfrowej
10:48
and that's what we've been working on for the past few months.
208
636000
2000
i nad tym pracujemy od kilku miesięcy.
10:50
And that's our first product that we're going to release in a couple of weeks.
209
638000
5000
To jest pierwszy produkt, który wypuścimy za kilka tygodni.
10:55
So, here are just a few very simple scenes of the guy just being kicked.
210
643000
5000
Tutaj jest kilka bardzo prostych scen z kopanym facetem.
11:00
That's what people want. That's what we're giving them.
211
648000
2000
Tego chcą ludzie. My im to dajemy.
11:02
(Laughter)
212
650000
7000
(Śmiech)
11:09
You can see, it's always reacting.
213
657000
2000
Jak widzicie, zawsze reaguje.
11:11
This is not a dead body. This is a body who basically, in this particular case,
214
659000
4000
To nie jest martwe ciało. To jest ciało, które w tym przypadku, najprościej mówiąc,
11:15
feels the force and tries to protect its head.
215
663000
2000
odczuwa uderzenie i próbuje chronić swoją głowę.
11:17
Only, I think it's quite a big blow again.
216
665000
2000
To chyba znowu bardzo mocny cios.
11:19
You feel kind of sorry for that thing,
217
667000
2000
Można jakby współczuć temu czemuś,
11:21
and we've seen it so many times now that
218
669000
2000
ale my to widzieliśmy już tyle razy,
11:23
we don't really care any more.
219
671000
2000
że zobojętnieliśmy.
11:25
(Laughter)
220
673000
1000
(Śmiech)
11:26
There are much worse videos than this, by the way, which I have taken out, but ...
221
674000
4000
Mamy dużo straszniejsze filmy, niż ten — zrezygnowałem z nich, ale...
11:31
Now, here's another one.
222
679000
2000
Jeszcze jeden.
11:33
What people wanted as a behavior was to have an explosion,
223
681000
4000
Ludzie chcieli takie zachowanie: gdy mamy eksplozję,
11:37
a strong force applied to the character,
224
685000
2000
dużą siłę działającą na postać,
11:39
and have the character react to it in midair.
225
687000
2000
która musi reagować na nią w locie.
11:41
So that you don't have a character that looks limp,
226
689000
2000
Dzięki czemu nie mamy postaci bezwładnej,
11:43
but actually a character that you can use in an action film straight away,
227
691000
3000
ale taką, której można natychmiast użyć w filmie akcji,
11:46
that looks kind of alive in midair as well.
228
694000
2000
która wygląda jak żywa również w locie.
11:48
So this character is going to be hit by a force,
229
696000
2000
Na tą postać zadziała siła,
11:50
it's going to realize it's in the air,
230
698000
2000
ona zauważy, że jest w powietrzu,
11:52
and it's going to try and, well,
231
700000
3000
i spróbuje
11:55
stick out its arm in the direction where it's landing.
232
703000
2000
wyciągnąć rękę w kierunku miejsca, gdzie wyląduje.
11:59
That's one angle; here's another angle.
233
707000
3000
To pod jednym kątem, to pod innym.
12:02
We now think that the realism we're achieving with this
234
710000
2000
Sądzimy, że realizm, który uzyskaliśmy tutaj,
12:04
is good enough to be used in films.
235
712000
2000
jest wystarczająco dobry do zastosowania w filmach.
12:06
And let's just have a look at a slightly different visualization.
236
714000
3000
Teraz przyjrzyjmy się trochę innej wizualizacji.
12:09
This is something I just got last night
237
717000
2000
Dostałem ją zeszłej nocy
12:11
from an animation studio in London, who are using our software
238
719000
3000
ze studia animacji w Londynie, które używa naszego oprogramowania
12:14
and experimenting with it right now.
239
722000
2000
i eksperymentuje już z nim.
12:16
So this is exactly the same behavior that you saw,
240
724000
3000
To dokładnie takie samo zachowanie, jak widzieliście,
12:19
but in a slightly better rendered version.
241
727000
4000
ale w wersji z trochę lepszym renderingiem.
12:23
So if you look at the character carefully,
242
731000
3000
Jeśli dobrze przyjrzycie się tej postaci,
12:26
you see there are lots of body movements going on,
243
734000
2000
zobaczycie bardzo dużo ruchów ciała,
12:28
none of which you have to animate like in the old days.
244
736000
2000
żadnego z których nie trzeba animować po staremu.
12:30
Animators had to actually animate them.
245
738000
2000
Animatorzy musieli faktycznie tworzyć te animacje.
12:32
This is all happening automatically in the simulation.
246
740000
2000
To wszystko dzieje się automatycznie w symulacji.
12:34
This is a slightly different angle,
247
742000
2000
Tutaj pod trochę innym kątem
12:39
and again a slow motion version of this.
248
747000
2000
i znowu wersja w zwolnionym tempie.
12:41
This is incredibly quick. This is happening in real time.
249
749000
4000
To jest niezwykle szybkie. To się dzieje w czasie rzeczywistym.
12:45
You can run this simulation in real time, in front of your eyes,
250
753000
2000
Możecie ją uruchomić w czasie rzeczywistym, przed własnymi oczami,
12:47
change it, if you want to, and you get the animation straight out of it.
251
755000
3000
zmodyfikować, jeśli chcecie, i prosto z tego mamy animację.
12:50
At the moment, doing something like this by hand
252
758000
2000
Obecnie, zrobienie czegoś takiego ręcznie
12:52
would take you probably a couple of days.
253
760000
2000
zajęłoby prawdopodobnie kilka dni.
12:55
This is another behavior they requested.
254
763000
3000
To jest inne zachowanie, jakie chcieli.
12:58
I'm not quite sure why, but we've done it anyway.
255
766000
2000
Nie jestem pewien dlaczego, ale i tak zrobiliśmy.
13:00
It's a very simple behavior that shows you the power of this approach.
256
768000
2000
To bardzo proste zachowanie pokazujące siłę tego podejścia.
13:02
In this case, the character's hands
257
770000
2000
W tym przypadku ręce postaci
13:04
are fixed to a particular point in space,
258
772000
2000
są unieruchomione w ustalonym punkcie przestrzeni,
13:06
and all we've told the character to do is to struggle.
259
774000
3000
a my tylko kazaliśmy tej postaci szamotać się.
13:09
And it looks organic. It looks realistic.
260
777000
3000
Wygląda to naturalnie, realistycznie.
13:12
You feel kind of sorry for the guy.
261
780000
2000
Można współczuć temu ludzikowi.
13:14
It's even worse -- and that is another video I just got last night --
262
782000
3000
Jest jeszcze gorzej — to kolejne wideo, które dostałem zeszłej nocy —
13:17
if you render that a bit more realistically.
263
785000
2000
jeśli rendering będzie trochę bardziej realistyczny.
13:23
Now, I'm showing this to you just to show you
264
791000
2000
Pokazuję to Wam, żeby było widać,
13:25
how organic it actually can feel, how realistic it can look.
265
793000
2000
jak naturalne to może się wydawać, jak realistycznie wyglądać.
13:27
And this is all a physical simulation of the body,
266
795000
3000
To wszystko to fizyczna symulacja ciała
13:30
using AI to drive virtual muscles in that body.
267
798000
3000
z użyciem SI kierującej wirtualnymi mięśniami w tym ciele.
13:35
Now, one thing which we did for a laugh was
268
803000
3000
Jedna z rzeczy, które zrobiliśmy dla zabawy,
13:38
to create a slightly more complex stunt scene,
269
806000
2000
to trochę bardziej złożona scena kaskaderska.
13:40
and one of the most famous stunts is the one where James Bond
270
808000
3000
Jedną z najbardziej znanych scen kaskaderskich jest ta, w której
13:43
jumps off a dam in Switzerland and then is caught by a bungee.
271
811000
4000
James Bond skacze z zapory w Szwajcarii na bungee.
13:48
Got a very short clip here.
272
816000
2000
Mam tu króciutki klip.
13:54
Yes, you can just about see it here.
273
822000
2000
Możecie tu trochę zobaczyć.
13:56
In this case, they were using a real stunt man. It was a very dangerous stunt.
274
824000
3000
Tutaj wykorzystali prawdziwego kaskadera. To był bardzo niebezpieczny wyczyn.
13:59
It was just voted, I think in the Sunday Times, as one of the most impressive stunts.
275
827000
3000
Niedawno chyba w Sunday Timesie, uznano go za jeden z najbardziej imponujących wyczynów kaskaderskich.
14:02
Now, we've just tried and -- looked at our character and asked ourselves,
276
830000
3000
My popróbowaliśmy, przyjrzeliśmy się naszej postaci i zapytaliśmy siebie:
14:05
"Can we do that ourselves as well?"
277
833000
2000
„Czy my też potrafimy to zrobić?”
14:07
Can we use the physical simulation of the character,
278
835000
2000
Czy możemy użyć fizycznej symulacji postaci,
14:09
use artificial intelligence,
279
837000
2000
wykorzystać sztuczną inteligencję,
14:11
put that artificial intelligence into the character,
280
839000
2000
wsadzić tą sztuczną inteligencję do postaci,
14:13
drive virtual muscles, simulate the way he jumps off the dam,
281
841000
4000
pokierować wirtualnymi mięśniami, zasymulować jak on skacze z zapory,
14:17
and then skydive afterwards,
282
845000
2000
a potem nurkuje w powietrzu
14:19
and have him caught by a bungee afterwards?
283
847000
2000
i na koniec sprawić, że zatrzyma go bungee?
14:21
We did that. It took about altogether just two hours,
284
849000
3000
Zrobiliśmy to w około dwie godziny,
14:24
pretty much, to create the simulation.
285
852000
2000
mniej więcej tylee zajęło tworzenie symulacji.
14:26
And that's what it looks like, here.
286
854000
2000
A tak to wygląda.
14:37
Now, this could do with a bit more work. It's still very early stages,
287
865000
3000
Przydałoby się trochę więcej pracy. To wciąż bardzo wczesne etapy,
14:40
and we pretty much just did this for a laugh,
288
868000
2000
a zrobiliśmy to w zasadzie dla zabawy,
14:42
just to see what we'd get out of it.
289
870000
2000
tylko żeby zobaczyć co wyjdzie.
14:44
But what we found over the past few months
290
872000
2000
Ale odkryliśmy przez te ostatnich kilka miesięcy,
14:46
is that this approach -- that we're pretty much standard upon --
291
874000
3000
że to podejście, którego się w zasadzie trzymamy,
14:49
is incredibly powerful.
292
877000
2000
daje niesamowite możliwości.
14:51
We are ourselves surprised what you actually get out of the simulations.
293
879000
4000
Sami jesteśmy zaskoczeni tym, co wychodzi z tych symulacji.
14:55
There's very often very surprising behavior that you didn't predict before.
294
883000
4000
Często pojawia się zaskakujące zachowanie, którego nie przewidzieliśmy.
14:59
There's so many things we can do with this right now.
295
887000
2000
Jest tak dużo rzeczy, które możemy z tym zrobić już teraz.
15:01
The first thing, as I said, is going to be virtual stuntmen.
296
889000
3000
Pierwsza rzecz, jak powiedziałem, to wirtualni kaskaderzy.
15:04
Several studios are using this software now to produce virtual stuntmen,
297
892000
4000
Kilka studiów używa już tego do produkcji wirtualnych kaskaderów,
15:08
and they're going to hit the screen quite soon, actually,
298
896000
2000
trafią oni na ekrany już wkrótce
15:10
for some major productions.
299
898000
2000
w kilku dużych produkcjach.
15:12
The second thing is video games.
300
900000
3000
Druga rzecz to gry wideo.
15:15
With this technology, video games will look different and they will feel very different.
301
903000
4000
Dzięki tej technologii będą wyglądać inaczej i będą robić inne wrażenie,
15:19
For the first time, you'll have actors that really feel very interactive,
302
907000
3000
Pierwszy raz będziemy mieć aktorów, którzy wyglądają bardzo interaktywnie,
15:22
that have real bodies that really react.
303
910000
2000
będą mieć prawdziwe ciała z prawdziwymi reakcjami.
15:24
I think that's going to be incredibly exciting.
304
912000
3000
Myślę, że będzie to niezwykle ekscytujące.
15:27
Probably starting with sports games,
305
915000
2000
Prawdopodobnie zacznie się od gier sportowych,
15:29
which are going to become much more interactive.
306
917000
2000
które staną się dużo bardziej interaktywne.
15:31
But I particularly am really excited
307
919000
1000
Szczególnie ekscytuje mnie
15:32
about using this technology in online worlds,
308
920000
3000
zastosowanie tej technologii w światach online,
15:35
like there, for example, that Tom Melcher has shown us.
309
923000
3000
takich jak np. pokazany przez Toma Melchera.
15:38
The degree of interactivity you're going to get
310
926000
2000
Stopień interaktywności, jaki będziemy mieć,
15:40
is totally different, I think, from what you're getting right now.
311
928000
3000
jest zupełnie inny niż to, co mamy teraz.
15:44
A third thing we are looking at and very interested in is simulation.
312
932000
4000
Trzecia rzecz, której oczekujemy z dużym zainteresowaniem to symulacja.
15:49
We've been approached by several simulation companies,
313
937000
2000
Skontaktowało się z nami kilka firm od symulacji,
15:51
but one project we're particularly excited about, which we're starting next month,
314
939000
3000
ale jeden projekt, który szczególnie nas fascynuje rozpoczynamy w przyszłym miesiącu,
15:54
is to use our technology -- and in particular, the walking technology --
315
942000
4000
to zastosowanie naszej technologii, a w szczególności technologii chodu,
15:58
to help aid surgeons who work on children with cerebral palsy,
316
946000
4000
do wspomagania chirurgów pracujących z dziećmi z porażeniem mózgowym
16:02
to predict the outcome of operations on these children.
317
950000
3000
w celu przewidywania wyników operacji tych dzieci.
16:05
As you probably know,
318
953000
2000
Jak pewnie wiecie,
16:07
it's very difficult to predict what the outcome of an operation is
319
955000
3000
bardzo trudno jest przewidzieć wynik operacji
16:10
if you try and correct the gait.
320
958000
2000
służących leczeniu zaburzeń chodu.
16:12
The classic quote is, I think, it's unpredictable at best,
321
960000
3000
Klasyczne określenie to chyba: w najlepszym razie nieprzewidywalny.
16:15
is what people think right now, is the outcome.
322
963000
3000
Tak się teraz mówi o wyniku operacji.
16:18
Now, what we want to do with our software is allow our surgeons to have a tool.
323
966000
4000
Chcemy, żeby nasze oprogramowanie mogło być dla chirurgów narzędziem.
16:22
We're going to simulate the gait of a particular child
324
970000
3000
Będziemy symulować chód konkretnego dziecka,
16:25
and the surgeon can then work on that simulation
325
973000
3000
a chirurg będzie móc pracować na tej symulacji
16:28
and try out different ways to improve that gait,
326
976000
2000
i testować różne sposoby poprawy zdolności chodzenia,
16:30
before he actually commits to an actual surgery.
327
978000
3000
zanim przeprowadzi prawdziwy zabieg chirurgiczny.
16:33
That's one project we're particularly excited about,
328
981000
2000
To jest projekt, który nas szczególnie ekscytuje,
16:35
and that's going to start next month.
329
983000
2000
a zaczynamy go w przyszłym miesiącu.
16:39
Just finally, this is only just the beginning.
330
987000
3000
Jeszcze powiem, że to dopiero początek.
16:42
We can only do several behaviors right now.
331
990000
2000
Możemy teraz realizować tylko kilka zachowań.
16:44
The AI isn't good enough to simulate a full human body.
332
992000
3000
SI nie jest dostatecznie dobra, by symulować całe ciało ludzkie.
16:47
The body yes, but not all the motor skills that we have.
333
995000
3000
Ciało tak, ale nie wszystkie nasze zdolności motoryczne.
16:50
And, I think, we're only there if we can have something like ballet dancing.
334
998000
3000
Myślę, że sukces będzie wtedy, gdy będzie możliwe coś w rodzaju baletu.
16:53
Right now, we don't have that
335
1001000
2000
Teraz jeszcze tego nie osiągnęliśmy,
16:55
but I'm very sure that we will be able to do that at some stage.
336
1003000
2000
ale jestem pewien, że to będzie możliwe na jakimś etapie.
16:57
We do have one unintentional dancer actually,
337
1005000
3000
Tak naprawdę, to mamy jednego nieumyślnego tancerza —
17:00
the last thing I'm going to show you.
338
1008000
2000
— to ostanie, co chciałem Wam pokazać.
17:02
This was an AI contour that was produced and evolved --
339
1010000
3000
To był kontroler SI, który powstał i wyewoluował,
17:05
half-evolved, I should say -- to produce balance, basically.
340
1013000
3000
czy raczej nie całkiem wyewoluował, w celu stworzenia zmysłu równowagi.
17:08
So, you kick the guy and the guy's supposed to counter-balance.
341
1016000
3000
Czyli kopniecie ludzika, a on powinien próbować odzyskać równowagę.
17:11
That's what we thought was going to come out of this.
342
1019000
3000
Myśleliśmy, że to z tego wyjdzie.
17:14
But this is what emerged out of it, in the end.
343
1022000
2000
Ale ostatecznie pojawiło się to.
17:17
(Music)
344
1025000
10000
(Muzyka)
17:27
Bizarrely, this thing doesn't have a head. I'm not quite sure why.
345
1035000
3000
Dziwne, że to coś nie ma głowy. Nie jestem pewien dlaczego.
17:31
So, this was not something we actually put in there.
346
1039000
2000
Tak więc, to nie my to w niego włożyliśmy.
17:33
He just started to create that dance himself.
347
1041000
4000
On sam zaczął po prostu tworzyć ten taniec.
17:37
He's actually a better dancer than I am, I have to say.
348
1045000
3000
Właściwie jest lepszym tancerzem niż ja.
17:41
And what you see after a while --
349
1049000
2000
Za chwilę zobaczycie —
17:43
I think he even goes into a climax right at the end.
350
1051000
2000
pod sam koniec ma chyba nawet orgazm.
17:49
And I think -- there you go.
351
1057000
3000
I sądzę... o proszę.
17:52
(Laughter)
352
1060000
2000
(Śmiech)
17:54
So, that all happened automatically. We didn't put that in there.
353
1062000
2000
To wszystko stało się automatycznie. Nie wmontowaliśmy tego tam.
17:56
That's just the simulation creating this itself, basically.
354
1064000
3000
Po prostu symulacja tworzy to sama.
17:59
So it's just --
355
1067000
2000
Więc to tylko...
18:01
(Applause)
356
1069000
1000
(Brawa)
18:02
Thanks.
357
1070000
2000
Dziękuję.
18:05
Not quite John Travolta yet, but we're working on that as well,
358
1073000
3000
Niezupełnie to John Travolta, ale nad tym też pracujemy.
18:08
so thanks very much for your time.
359
1076000
2000
Dziękuję bardzo za poświęcony czas.
18:10
Thanks.
360
1078000
1000
Dziękuję.
18:11
(Applause)
361
1079000
1000
(Brawa)
18:12
CA: Incredible. That was really incredible.
362
1080000
2000
Chris Anderson: Niesamowite. To było naprawdę niesamowite.
18:14
TR: Thanks.
363
1082000
1000
Torsten Reil: Dziękuję.
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