Aktorė sėdi metaliniame kupolo formos narve, apsuptame šviestuvų ir kamerų. Ji užmerkia akis, ir šviesos pradeda blyksėti. Per keliasdešimt sekundžių vaizdo kameros surenka pakankamai duomenų skaitmeninei erdvinei žmogaus kopijai sukurti, kuri po to gali būti pasendinta, padengta įdegiu arba realistiškai apšviesta, kad tiktų naudoti bet kokioje situacijoje.
Tai žvilgsnis į ateitį, kai reali ir virtuali tikrovė taps neatskiriamos, pasakoja žurnalas „New Scientist“. Tačiau jau dabar specialistų grupė, vadovaujama Hanspeterio Pfisterio iš „Mitsubishi Electric” tyrimų laboratorijos Kembridže, Masačūsetso valstijoje (JAV) ir Markuso Grosso iš Šveicarijos federalinio technologijų instituto Ciuriche (Šveicarija), naudoja 2,5 m skersmens kupolą skaitmeniniams žmonių veidų klonams kurti. “Aš galiu jus perkelti kur tik norite, į saulės nutviekstą pliažą ar tamsią bažnyčią”, - sako Pfisteris.
Ši specialistų grupė taip pat naudoja šimtus nuskenuotų vyresnių ir jaunesnių veidų atvaizdų bei įvairios spalvos odos nuotraukas. Jos padeda suprasti, kaip pasendinti kloną arba pakeisti jo odos atspalvį. Tokį skaitmeninį antrininką, priderinus realią žmogaus mimiką, galima vietoj aktoriaus naudoti pernelyg pavojinguose ar per daug sudėtinguose filmo epizoduose.
Šis projektas – vienas iš pramogų industrijos bandymų kurti vis tikroviškesnius skaitmeninius antrininkus, teigia žurnalas. Kai kuriuos iš pačių realistiškiausių virtualių žmonių, kurie buvo pasirodę kino filmuose ir kompiuteriniuose žaidimuose, sukūrė George’as Borshukovas su savo kolegomis iš Kanados bendrovės “Electronic Arts”. Čia buvo išrastas “universaliuoju fiksavimu” vadinamas metodas, kuris buvo panaudotas kuriant Neo, Morfėjaus ir agento Smitho virtualiąsias versijas kino filme “Matrica: Perkrauta”. Vėliau šis būdas buvo pasitelktas virtualiam Tigerui Woodsui iš “Sony PlayStation 3” žaidimo “Tiger Woods PGA Tour” sukurti.
Borshukovas skaitmeninį antrininką pradeda kurti iš šešių pusių filmuodamas realų žmogų, kuriam liepiama atlikti vieną ar kitą veiksmą. Iš šios vaizdo medžiagos kuriamas virtualus trimatis žmogaus galvos modelis. Po to jis vėl projektuoja vaizdą į tuščią ruošinį, kad parengtų galutinę klono versiją, kurią vėliau galima būtų naudoti įvairiais kampais. Pavyzdžiui, žaidime “Tiger Woods” žaidėjai gali pasirinkti, kokiu kampu pažvelgti į golfo žaidėją, ir net priklausomai nuo savo žaidimo įtakoti jo mimiką. “Šiame žaidime žaidėjas gali išvysti veido išraiškas, kurios atrodo visai realios”, teigia Borshukovas.
Tačiau net šie virtualūs antrininkai nėra pakankamai geri, kad įtiktų Pfisteriui, tvirtina „New Scientist“. Mat Borshukovas pasitelkia dailininką, kuris įvertina, kaip nuo aktoriaus veido atsispindi šviesa, ir pagal tai pakoreguoja galutinį variantą. Tuo tarpu Pfisteris mano, kad tikroviškesnį vaizdą galima sukurti tik tada, kai modelis pats atspindi šviesą – lygiai taip pat, kaip ją tokiomis pat sąlygomis atspindėtų žmogaus veidas. Pasak jo, tai, kaip mūsų veidai atspindi šviesą, yra svarbi priežastis, kad mes atrodome būtent taip, o ne kitaip.
Pirmasis jo grupės žingsnis – veido formos fiksavimas. Du trimačiai skeneriai, įrengti priešingose kupolo pusėse, nukreipti į objektą, o skenerių lempos projektuoja dvimatį modelį ant žmogaus veido. Po to skeneriai fiksuoja, kaip modelį iškreipia veido išlinkimai, ir panaudoja šiuos duomenis trimačio veido atvaizdo rekonstravimui.
Paskui skeneriai prideda odos “mikrogeometriją” – su visomis raukšlelėmis ir poromis. Tai fiksuoja 16 aplink kupolą sustatytų didelės raiškos vaizdo kamerų. Jos padaro 4 tūkstančius atvaizdų iš praktiškai visų įmanomų kameros apžvalgos ir apšvietimo kampų. Sujungę visų kamerų atvaizdus specialistai sukuria plokščią veido žemėlapį, kuris suskaidomas į 500 tūkstančių vaizdo taškų – pikselių. Tada galima modeliuoti veido išlinkimus lyginant kiekvieną pikselį su 4 tūkstančiais atvaizdų.
Jei pikselis yra raukšlės vietoje, jis bus ryškus, jeigu jį apšvies tiesiai virš raukšlės esanti lempa, ir tamsus, jei šviesa kris į raukšlę 90 laipsnių kampu. Kai suderinamos visos gautos pikselių pozicijos, sukuriamas porų ir raukšlelių padengtas veido žemėlapis. Po to jis pridedamas prie bendros veido formos, kad būtų galima sudaryti išbaigtą geometrinį modelį.
Kai grupė jau turi veidą, kitas žingsnis – pasiekti, kad jis atspindėtų šviesą taip, kaip fizinė oda. Odos atspindį sudaro spalva, kuri yra atspindžio iš po paviršiaus rezultatas, ir šviesos efektai, kuriuos sukuria prie paviršiaus esantis riebalinis odos sluoksnis. Kad galėtų tai užfiksuoti, specialistai išrado būdą, kaip “įvertinti” odos spalvą, ryškumą ir grublėtumą kiekviename pikselyje.
Kuomet žinomos šių savybių reikšmės, pasitelkus vadinamąjį “spindulinio sekimo” metodą galima apšviesti modelį bet kokiu būdu. Programinė įranga projektuoja į objektą tūkstančius virtualių šviesos spindulių ir apskaičiuoja, kaip reaguos kiekvienas atvaizdo pikselis atsižvelgiant į jo spalvą, riebalinį sluoksnį ir šiurkštumą. “Kiekvienas pikselis atspindi šviesą šiek tiek kitaip”, - tvirtina Pfisteris. Galiausiai taip suformuojamas žmogaus veido klonas(nors ir užmerktomis akimis), kurio iš esmės neįmanoma atskirti nuo nuotraukos.
Beje, kai kuriais atvejais nė nereikia siekti tikslios kopijos. Priešingai, režisierius ar žaidimo kūrėjas galbūt norėtų pakeisti žmogaus išvaizdą – pavyzdžiui, kad jis būtų įdegęs, jei ką tik grįžo iš atostogų, ar galbūt norėtų priversti jį pabalti iš baimės. Tuo tikslu Pfisterio grupė naudoja “donorų” veidų biblioteką – iki šio laiko jie savo kupole yra nuskenavę 400 žmonių – ir kiekvieną aktoriaus veido pikselį “nudažo” tinkamo aktoriaus veido odos spalva. Tai leidžia išsaugoti aktoriaus veido formą ir odos atspindimą šviesą, bet keičia odos ir atspindžio spalvą.
Norint paversti skaitmeninį antrininką vyresniu ar jaunesniu, taip pat reikia “donorų” veidų, tačiau šuo atveju perkeliamos tik veido raukšlės ir poros.
Kad priverstų klonus judėti, Pfisteris pasitelkia kino pramonėje plačiai naudojamą judesio fiksavimo metodiką. Nufilmuotas žmogaus veidas svarbiausiose vietose pažymimas 90 spalvinių taškų. Kai aktorius atlieka tam tikrą epizodą, programinė įranga stebi kiekvieną tašką, ir jo judėjimas perduodamas į atitinkamą klono veido tašką. Šitaip jam įkvepiama gyvybė.
Problemos kuriant skaitmeninius antrininkus išlieka iki šiol, pastebi „New Scientist“. Vis dar susiduriama su sunkumais stengiantis teisingai pavaizduoti akis, plaukus ir burnos ertmę. Ir vis dėlto virtualaus jūsų alter ego kūrimo pasiekimai stebina. Specialistai jau gali „nuskaityti“ visus erdviniam žmogaus veido modeliui sukurti būtinus parametrus mažiau nei per minutę.
