Las caras de CGI pronto serán indistinguibles de las reales. Así es cómo


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No hace mucho, Andy Wood, presidente de una compañía británica de gráficos por computadora llamada Cubic Motion , estaba en una reunión ayudando a lanzar su tecnología a un importante estudio de juegos en Los Ángeles. Para mostrar de lo que eran capaces, el equipo de Cubic Motion había creado una escena animada usando una de las propiedades características del estudio de juegos: un estilizado personaje mitad humano, mitad animal.

La demostración había ido bien, la escena pre-renderizada presentaba convincentemente el guión del estudio. Luego, el equipo de Cubic Motion ejecutó su golpe maestro acordado; el truco que esperaban les haría ganar el contrato.

Habiendo entregado sus líneas preescritas, el personaje de la escena cortó la cuarta pared. Se giró hacia la cámara, parecía mirar a los ejecutivos de negocios en la sala, y comenzó a dirigirse a ellos individualmente. Este tampoco fue un truco preprogramado. La escena pre-renderizada, resultó, no fue pre-renderizada en absoluto. Fue interpretada en vivo por un artista en Manchester, en el otro lado del mundo, que se estaba transformando en tiempo real en el personaje del estudio de juegos. Cuando el personaje se salió del guión y comenzó a interactuar con las personas en la sala, el efecto fue asombroso.

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"Nunca había visto una reacción como esa", dijo Wood a Digital Trends. “Hubo un grito audible de todos en la sala. Alguien me agarró del brazo porque simplemente no podían creer lo que estaba sucediendo ”. Cubic Motion ganó el contrato.

Para apreciar por qué esto es tan importante, necesita saber un poco sobre la forma en que los personajes de captura de movimiento son típicamente, bueno, capturados. Los actores de captura de movimiento normalmente se graban con mucha antelación. Llevan trajes corporales ajustados que están cubiertos de docenas de pequeños puntos, ya sea LED o cosas que se parecen a pelotas de ping-pong en miniatura. Estos se denominan marcadores y se utilizan para proporcionar a los animadores puntos de referencia para seguir el movimiento de un cuerpo en tiempo y espacio tridimensionales. Una vez que se ha llevado a cabo este proceso, los animadores pueden comenzar a desarrollar los gráficos terminados: uniendo literalmente los puntos hasta que tengan algo que se parezca al personaje que esperan crear.

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El enfoque de Cubic Motion es diferente. La compañía ha desarrollado tecnología sin marcadores para el seguimiento en tiempo real de modelos; diseñado para transformarlos instantáneamente en renders completos robustos, funcionando a 60 cuadros por segundo. Esto implica algunos algoritmos de aprendizaje automático impresionantes, que pueden tomar una imagen de una cara y separar sus componentes, marcar digitalmente los diferentes elementos y permitir que se capture con una cantidad de detalles casi sin precedentes.

"Hasta donde sabemos, no hay nadie en el mundo capaz de lograr la captura facial a través de la visión por computadora en la forma en que lo hacemos al nivel de fidelidad en tiempo real que hace Cubic Motion", continuó Wood.

Si bien existe una buena posibilidad de que no haya escuchado el nombre Cubic Motion antes, es casi seguro que conocerá su trabajo. Su tecnología de animación facial mundial ha sido utilizada en juegos como God of War , Insomniac's Spider-Man , Anthem y Blood & Truth . Y hay mucho más por venir.

El problema con Gollum

Para muchas personas que leen esto, Gollum de la trilogía de películas de Lord of the Rings, galardonada con el Premio de la Academia de Peter Jackson, sigue siendo un punto culminante para las actuaciones capturadas en movimiento. Es una de las primeras veces que el público ve a un personaje CGI que ofrece una actuación tan cargada de emoción como cualquiera de los personajes humanos más reconocibles de la trilogía cinematográfica.

"A menudo uso Gollum [de la trilogía de El señor de los anillos ] como punto de referencia de un personaje creíble capturado por movimiento", dijo Wood. “Pero cuando Andy Serkis interpretó a Gollum, fue rastreado usando captura de movimiento que requería que usara múltiples marcadores en su rostro. El equipo hizo un trabajo impresionante, pero hay limitaciones. No se pueden poner puntos de marcadores en los ojos de las personas, por ejemplo. No puedes rastrear lenguas, etc. Para lograr el efecto final, se necesitaba un gran equipo de artistas para hacer cosas como animar con la mano los movimientos de sus ojos porque no podían rastrearse. Con nuestro seguimiento sin marcadores, todas las expresiones, desde un abrir y cerrar de ojos hasta una dilatación de la pupila, se pueden grabar, y, además, en tiempo real ".

Cubic Motion no hace todo esto de forma aislada, por supuesto. Funciona con otras compañías líderes en la industria, como Epic Games, Tencent, 3Lateral y Vicon, que han desarrollado todo, desde escáneres de alta definición hasta el motor de juego Unreal. Pero la contribución de Cubic Motion es profunda. Su tecnología proporciona los fundamentos habilitantes que reúnen a todas las otras partes. Ninguna cantidad de hoyuelos de alta definición, piel perfectamente sombreada o pelusa de melocotón bellamente representada en una cara humana podría compensar el movimiento que se ve rígido y antinatural.

"Si puedes capturar la esencia de un ser humano y transferirla digitalmente a un personaje digital o doble, es como una transferencia del alma", continuó Wood. "Le permite tomar todas las características de un ser humano y transferirlo a algo no humano de una manera convincente y completamente reconocible".

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El alma es un concepto que resulta sorprendente cuando se trata de reproducción tecnológica. Hay informes de antropólogos sobre tribus indígenas, que se encontraron por primera vez con exploradores occidentales, que no querían ser fotografiados debido a su creencia de que este proceso fotográfico les robaría el alma de alguna manera. No deben haberse preocupado, ya que cientos de años después todavía estamos luchando con la tecnología para hacer esto. Cubic Motion cree que está en el camino correcto para ayudar. La capacidad de rastrear instantáneamente el movimiento de un rostro humano e inmediatamente transferirlo a un personaje CGI, fotorrealista o de otro tipo, es un cambio de juego. Hace posible capturar las actuaciones increíblemente matizadas de un actor de una manera que era inimaginable hace solo unos años.

En 2018, la compañía mostró su tecnología presentando una reproducción fotorrealista de una joven china, llamada Siren, cuyas características faciales reales se rastrearon en más de 200 ubicaciones y se reprodujeron digitalmente sin ningún retraso perceptible. Es posible que no llegue a llamarlo transferencia del alma, pero no hay duda de que los resultados tienen una energía realista y realista. No se requieren animadores para dibujar globos oculares.

¿Cómo se usará esto?

Sin embargo, no se trata solo de los beneficios de costo de ahorrar tiempo a los animadores. Insinúa un futuro en el que todos podamos escanearnos y reproducirlos con una fidelidad asombrosa y colocarlos en mundos digitales con niveles de detalle incomparables. Esto podría usarse para las funciones del juego que permiten escanear e insertar a los jugadores en un juego en niveles de precisión fotográfica hasta ahora inimaginables.

Pero hay muchos otros escenarios en los que esta tecnología podría encontrar un hogar. Considere, por ejemplo, poder interactuar con un avatar virtual de su médico, tal vez a través de realidad aumentada o virtual, para una cita virtual. O imagine que tiene un niño de 8 años que lucha con las matemáticas. ¿Qué pasaría si pudieran recibir tutoría adicional por cortesía de un avatar en pantalla que se asemeja a una versión fotorrealista de sí mismos a los 12 años, habiéndose abrochado y familiarizado con el tema? Diablos, nosotros los adultos podríamos acceder a una aplicación de ejercicios presentada por un avatar realista que se parece a nosotros en 18 meses, si solo tomamos en serio la alimentación saludable y el gimnasio tres días a la semana. "Podrías crear una profecía autocumplida para darte confianza en ti mismo", dijo Wood.

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Parecen cosas de ciencia ficción en este momento, pero no es tan inviablemente futurista como podría parecer. Por ejemplo, una compañía japonesa llamada Gatebox comercializa dispositivos que no son diferentes a Amazon Echo o Google Home, solo que cuentan con pequeños asistentes animados diseñados para interactuar con sus propietarios. Como sucede, también se han investigado los efectos de tener avatares inspiradores modelados en los usuarios. En la Universidad de Nueva York, un estudio sobre la toma de decisiones a largo plazo descubrió que los usuarios que interactuaban con un avatar personalizado, artificialmente envejecido para parecer mayores, pensaban más cuidadosamente sobre las decisiones que afectarían su futuro. Tenían más probabilidades de ahorrar dinero para la jubilación que aquellos que vieron un avatar de la misma edad que ellos.

Por supuesto, tales avatares no necesitan recordarnos la mano de la muerte que se arrastra sobre nuestro hombro. Una tecnología como esta podría transformarnos fácilmente en una versión más joven y mejor de nosotros mismos. O en una persona de otro género, o incluso en otra especie, real o imaginada. El cielo es el límite.

La tecnología de captura facial en tiempo real de Cubic Motion está, en la actualidad, fuera del alcance de los consumidores cotidianos. El propio Wood tiene un escaneo facial 3D completo, capturado utilizando la tecnología de escaneo de 360 ​​grados de última generación de la compañía, que muestra en demostraciones de productos. (Algo inconveniente, esto significa que debe afeitarse la barba antes de cada demostración para asegurarse de que su ser humano coincida perfectamente con la fidelidad de su doble digital. Tales son los sacrificios que los pioneros deben hacer). Pero para la mayoría de nosotros esto no es una opción. El equipo de cámara que utiliza Cubic Motion, que es solo una parte del paquete general, le costaría a usted o a mí cientos de miles de dólares.

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Sin embargo, la tecnología de auto-escaneo, con una fidelidad mucho menor, se encuentra en los teléfonos inteligentes de hoy. Los modelos de la serie X del iPhone, por ejemplo, cuentan con algo no diferente para hacer posibles Animojis y Memojis basados ​​en el movimiento de las caras del usuario. Cubic Motion también lanzó recientemente Persona , su sistema patentado de captura y montaje en casco, que ahora pueden obtener licencias de otras compañías. Persona presenta toda la tecnología, como la iluminación infrarroja incorporada, para permitir que otros hagan este trabajo por sí mismos.

Como señaló el escritor de ciencia ficción William Gibson: el futuro está aquí, todavía no está distribuido de manera muy uniforme. Pero a medida que los componentes se vuelven más baratos y la tecnología continúa avanzando, debemos esperar que eso cambie. Probablemente más rápido de lo que esperamos.

Atravesando el valle misterioso

En 1970, el profesor japonés de robótica Masahiro Mori presentó la observación a la que ahora nos referimos como el "valle misterioso". Es la idea de que, a medida que construimos robots o desarrollamos animaciones de computadora en 3D que se asemejan mucho a los humanos, existe una ligera divergencia Lo real puede causar sentimientos de inquietud o incluso repulsión en los espectadores. Hay una buena razón para esto. Una gran parte de nuestro cerebro se dedica a codificar caras. Los niños de tan solo tres meses aprenden a clasificar las caras, mucho antes de que puedan distinguir entre otras categorías de objetos. Como resultado, una cara que se ve no es como una cara enerva nosotros más que, por ejemplo, una hoja generada por computadora que no se ve del todo exacta.

¿El trabajo impresionantemente realista de Cubic Motion significa que ha puenteado este extraño efecto de valle? Wood es optimista, pero aún no está listo para proclamar la victoria. "Si realmente hemos llegado al otro lado del valle misterioso todavía es para que el público decida", dijo.

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Parafraseando una línea (posiblemente apócrifa) del ensayista estadounidense Ralph Waldo Emerson, cruzar el misterioso valle es más un viaje que un destino. Al igual que el objetivo de los investigadores de inteligencia artificial de replicar la "inteligencia" en una computadora, crear un humano digital totalmente realista es un punto de referencia desafiante y no objetivo para lograr. "Cualquier cosa que consideremos digitalmente real ahora, probablemente miraremos hacia atrás con otros ojos en unos años y podremos detectar cosas en las que podemos mejorar", explicó Wood. “Si vuelves al cine como Jason y los Argonautas o King Kong , cuando la gente los experimentó por primera vez, se veían bastante creíbles. La gente se alejó pensando que los efectos especiales eran notables ".

A pesar de todo el encanto de la animación stop-motion, ninguno de estos efectos parece hoy totalmente convincente. Tampoco, podríamos argumentar, hacer muchos de los métodos fotográficos que tenemos para registrar semejanzas humanas. El retrato en blanco y negro suavizado de un actor en una película de la década de 1940, con todos los defectos característicos del celuloide, se ve positivamente abstracto junto a la implacable HD de una transmisión de televisión moderna. Y la HD moderna, por más loca que parezca, un día también se verá anticuada; muy probablemente frente al entretenimiento totalmente tridimensional.

"Pero el viaje está tan avanzado ahora que es muy obvio que llegará allí", dijo Wood. Y cuando lo hagamos, Cubic Motion espera estar en la línea de meta. Presumiblemente con nuestros doppelgängers humanos digitalizados animándolo.

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