游戏里的人物为何越来越逼真?

释放双眼,带上耳机,听听看~!
不知你有没有发现,现在的游戏人物,太像“人”了。每一个动作是那么的流畅自然,看起来就像是游戏人物自己完成的,仿佛置身于真实的世界之中。坐卧行走,甚至还可以玩跑酷,游戏人物如此逼真,让人很难分辨哪个是现实,哪个是虚拟。这一切是如何发生的?过去的游戏,人物动作都是

不知你有没有发现,现在的游戏人物,太像“人”了。每一个动作是那么的流畅自然,看起来就像是游戏人物自己完成的,仿佛置身于真实的世界之中。

坐卧行走,甚至还可以玩跑酷,游戏人物如此逼真,让人很难分辨哪个是现实,哪个是虚拟。

这一切是如何发生的?

过去的游戏,人物动作都是由动画设计师凭想像画出来的,并由程序员事先设定好,跑即跑,跳即跳,并设想放在不同的场景中重复使用。很多时候,人物的动作是一样的。所以,那时的游戏人物动作看起来非常生硬。

随着游戏的发展,游戏玩家对游戏的要求也越来越高。并且,如今游戏场景越来越宏大多变,人物动作越来越复杂。游戏玩家们需要游戏人物实时、随机地做出动作,而不是设定好的动画程序。显然,现代的游戏如果光凭动画师一笔一画地去设计,会累死宝宝的。

改变这一切,需要全新的技术——让游戏人物自己“动起来”。于是,一个开挂的技术大叔出现了,他就是NaturalMotion公司的创始人——托斯腾. 雷尔 (Torsten Reil)。

雷大叔,成就了一个从科研男变成游戏救世主的传说。

在2000年左右,当雷大叔还是小鲜肉的时候,他在牛津大学动物系从事生物行走模拟的研究。

小漫只想说…小鲜肉变老腊肉,岁月是把杀猪刀

在研究中,他创造出一套与真人相似的模拟系统,可以模拟人的身体、肌肉和运动神经的反应,让电脑中虚拟的人物不仅能够自发地改变动作,甚至还可以感受到周边的环境,并像人类一样实时地做出反应。

举个例子来说,这就像是生活中的碰瓷,同样是碰瓷,但人不同,环境不同,碰瓷的姿势也有讲究,要随机应变。

这套系统最初的仿真人,只有一个简化的下半身。当雷大叔发出命令让它行走时,它“摩擦,摩擦,是魔鬼的步伐”……

然后雷大叔通过遗传算法,让程序不断自我演化,自动计算人类行走时最合理的动作。虽然每一次迭代,只是让虚拟的双腿多走几步,但就像一个学步的婴儿一样,仿真双脚越走越好。

终于,这双虚拟的腿可以像正常人一样走路了。这是程序的一小步,却是计算机模拟的一大步。

这一步到底有多牛逼?要知道,这套算法完全是基于人类生理控制系统,通过程序自动计算获得的。也就是说,通过程序,未来可以预测人类的动作反应!

尽管仿真人可以自由行走了,但雷大叔并不满足。因为我们人类是生活在真实环境中的,我们的每个动作,其实并不是孤立存在,而是与环境不停地做着互动。比如,地板太滑,我们会滑倒;前面有个坑,我们可能会跌倒。

雷大叔希望电脑虚拟的人物,也能像现实中的人一样,与环境产生互动,从而真正地模拟出人类的动作。

于是,雷大叔又给模拟程序添加了很多参数,如阻力、重力、摩擦力等等。比如下面这个例子,当虚拟人在冰面上走路,就会滑倒,与现实中的场景一样,让人忍俊不禁。

普通动画模拟制作的人物动作是预设的,而这项技术则是真正让仿真人物具备实时反应的特性。每次互动都能做出不同的反应。比如上面图中这个仿真人,每次滑倒的动作都会不同。

这看起来微不足道,但却是现在许多虚拟世界和互动游戏的技术基础。雷大叔很快意识到这项技术在电影与游戏产业中的重要价值。

在电影中,许多危险动作需要真人替身出演,又危险,花费又高。如果数字虚拟技术能够使模拟人的动作与真人一样,那么这些高危动作就完全可以通过计算模拟的技术来完成。

当这些虚拟人受到“攻击”时,程序会自动计算出反应的合理动作,会如同真人的神经条件反射般,“痛苦”地跪到在地。

这一切是如此地真实,在一个被炸飞的模拟中,虚拟人甚至在空中试图伸出手臂保护自己……当然,这只是程序自动计算出来的合理性动作。

当双手被绑时,虚拟人会拼命挣扎……一切看起来都很自然、逼真,甚至会让观看的人感到“难过”。

这项技术已被用在多部电影的特效制作中,如指环王,特洛伊,史前一万年等。随着技术的不断发展完善,也许特技演员们,未来会被这些“演技派”的虚拟人完全替代。

当然,让这项技术真正大放异彩的,是在游戏中的应用。关于雷大叔与他的游戏公司,具体的请大家自行百度吧。

由于雷尔在运动模拟领域的出色表现,2003年,他被《麻省理工科技商评》(MIT Technology Review)封为世界最优秀的100名创新者之一。

如今,科研小鲜肉已经变成开挂的土豪大叔。他与NaturalMotion公司,正运用这项技术,帮助人们享受更加丰富多彩的生活,并创造着未来的无限可能。


文章来源:微信公众号“漫科普”(ID:mankepu2015)

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