“奇奇怪怪的研究”來了，今天咱們來看個(gè)關(guān)于虛擬人的。
虛擬偶像火到上了B站百大，但想必不少小伙伴都注意到，虛擬人之間的互動(dòng)動(dòng)作往往存在穿模、不自然等問題。
現(xiàn)在，來自東京工業(yè)大學(xué)的研究人員就開發(fā)出了一種新方法，可以讓虛擬人之間的互動(dòng)看起來更加真實(shí)，引發(fā)無數(shù)網(wǎng)友圍觀，8000 網(wǎng)友狂點(diǎn)贊。
來，看它們擊個(gè)掌：
掌個(gè)摑（是的，你沒看錯(cuò)）：
發(fā)現(xiàn)了沒，不同的下手力度，對面的虛擬人的反應(yīng)（即身體擺動(dòng)的幅度）也都跟著不一樣。
以及“小拳拳捶你胸口”：
可比最開頭的反面教材自然多了有沒有！
還有什么“你要抱我我偏不給你抱”：
呃，這畫風(fēng)怎么越來越奇怪了……
怎么做到的？
首先，產(chǎn)生這個(gè)問題的根本原因是虛擬人背后的扮演者并不會在互動(dòng)時(shí)真的和對方扮演者發(fā)生身體接觸，最終動(dòng)作就很容易不自然。
簡單的物理模擬可以解決這個(gè)問題，但會導(dǎo)致動(dòng)作延遲。
東京工業(yè)大學(xué)提出的方法先通過物理模擬來計(jì)算動(dòng)作產(chǎn)生時(shí)，對方虛擬人可能受到的力，然后給虛擬人自動(dòng)生成、“腦補(bǔ)”相應(yīng)動(dòng)作。
再結(jié)合前饋控制來減少跟蹤延遲。
整個(gè)系統(tǒng)在 Unity 上開發(fā)完成，由兩個(gè)物理模擬模塊組成，一個(gè)是主模擬，另一個(gè)是計(jì)算跟蹤扭矩（tracking torque）的模擬。
簡單來說就是一個(gè)負(fù)責(zé)計(jì)算需要產(chǎn)生的扭矩，另一個(gè)（也就是主仿真模塊）負(fù)責(zé)讓虛擬人執(zhí)行相應(yīng)的身體擺動(dòng)幅度。
這樣一來，就能在背后的扮演者并未真正接觸的情況下，實(shí)現(xiàn)虛擬人之間無延遲的互動(dòng)，并產(chǎn)生合理的身體反應(yīng)。
除此之外，該方法還能自動(dòng)生成讓虛擬人恢復(fù)到原始姿勢的動(dòng)作。
減輕表演者負(fù)擔(dān)
研究人員比較了應(yīng)用此方法的虛擬人和未應(yīng)用此方法的普通虛擬人的表演自然度。
具體就是用 9 公斤的水和 1.5 公斤的水從不同方向來撞擊虛擬形象，或者讓虛擬人互相摸頭、擁抱等，然后要求被試者打分評估動(dòng)作是否自然。
結(jié)果是，用重物擊打虛擬人時(shí)，右邊使用了該方法的虛擬人在脖子和上半身上產(chǎn)生的動(dòng)作幅度更大，獲得了更高的自然度分?jǐn)?shù)。
在用大方塊橫飛過來砸虛擬人時(shí)，右邊的反應(yīng)簡直太逼真了。
不過這畫面看起來多少是有點(diǎn)離譜。
在捶后背的雙人互動(dòng)中，也可以發(fā)現(xiàn)右邊的虛擬人產(chǎn)生了很明顯且自然的身體前傾，左邊的卻“無動(dòng)于衷”。
而摸頭時(shí)，也能看到右邊虛擬人的腦袋隨著對方手的擺動(dòng)而左右晃動(dòng)。
其中，紅頭發(fā)的虛擬人是研究人員的操作對象，白頭發(fā)則處于“待機(jī)”狀態(tài)。
最后，研究人員表示，這個(gè)方法最大的意義就是讓扮演者不用為了讓互動(dòng)更合理，而像以往一樣小心翼翼地做施加動(dòng)作，可以說真正減輕了他們的表演負(fù)擔(dān)。
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