Friday, December 6, 2019
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Disney Research – Come la CGI migliora, una ricerca alla volta

La Disney riescono sempre a stupire grandi e piccini con storie fantastiche. Ma come è possibile continuare a stupire, film dopo film? Oggi scopriamo il lavoro della Disney Research!

Se ad oggi sono divenuti possibili capolavori di computer grafica, simili a quanto visto nello scorso articolo in Avengers End Game (http://www.ilasmagazine.com/2019/09/27/avengers-end-game/ ) , tutto ciò è di fatto reso possibile, non sono da tutti i geniali artisti di computer grafia, ma anche e soprattutto grazie ad un esercito di programmatori, matematici e scienziati che sfidano il limite di ciò che può essere realizzato, ottenendo sempre nuovi traguardi.

Tutto questo, però, manca molte volte di vere e proprie testimonianze che diano esempio dell’immane lavoro che ‘cè dietro le conquiste tecniche.

Oggi voglio per questo motivo, mostrarvi un’altro di questi piccoli ma profondi successi, capaci di innalzare ancora di più l’asticella del realismo in 3D.

Si tratta di una ricerca svolta dal Disney Research Istitute, sull’animazione facciale.

Beh, più che sull’animazione facciale, sulla animazionemandibolare!

Potrà infatti sembrare un dettaglio di pacco conto, ma nel processo di animazione, i movimenti di questo piccolo dettaglio anatomico, possono fare la differenza tra un viso fotorealisticco e qualcosa di estremamente “Creepy

Generare animazioni facciali realistiche è sempre stato un ingrediente fondamentale nella creazione di personaggi digitali per Videogame, Visual Effects per prima o altre esperienze digitali.  Ed a volte è la mandibola che si nasconde all’interno, a dare vari problemi. Non a caso, molti dei Rigging facciali per l’animazione, contengono strutture speciali per il movimento di questa parte anatomica. Mentre alcune volte la mandibola viene riggata con semplici controlli per la trasformazione e la rotazione, in altri arso, in cui il realismo diventa fondamentale, è il movimento del viso di un attore, registrato tramite Motion Capture, a determinare il genere peculiare di movimento di quel fiso in una determinata posa dei muscoli facciali.

Ma il movimento di un attore può essere catturato solo superficialmente, seguendo il movimento di estensione e contrazione della pelle, non tenendo invece conto del movimento interna delle ossa!

Ecco quindi il problema. Come si fa a catturare il movimento di un osso, abbastanza snodato come la mandibola, che nei suoi movimenti costantemente deforma il viso?

Fino ad oggi, il quesito in questione si trasformava in lavoro in più per gli animatori, che dovevano effettuare un matching a volte frame per frame, del movimento dell’attore con la controparte del personaggio digitale, per ricreare il corretto movimento osseo anche per il personaggio in computer grafica..

Ma adesso, i cervolloni della Disney hanno trovato una soluzione che permetterà di risparmiare tempo e ridurre gli errori.

Disney Research - Nuove strategie di cattura dei movimenti mandibolari nei visi umani

Per realizzare  con successo la “cattura” della animazione mandibolare”, il nuovo sistema sono si articola in tre fasi. Nella prima un sistema di cattura viene utilizzato su dei soggetti da “training”, ossia dei visi “tipo”, per immortalare in 3D la geometria esterna e attraverso una serie di markers, la posizione concreta della mandibola presente all’interno del viso. 

Costruito questo sistema di riferimento, che si basa sempre sul principio del Deep Learning, si passa alla seconda fase . Per ogni altro viso che deve essere animato, vengono catturate pose randomiche, per calibrare le nuove informazioni anatomiche con quelle precedentemente studiate e memorizzate dal software. Usando queste pose di calibrazione viene adattato quindi il sistema di cattura al caso specifico dell’attore usato come base per la Motion Capture. A questo punto, una volta che il software è orientato sul nuovo schema, prendendo le dovute differenze di posizione e forma, inizierà il vero lavoro. Il software potrà quindi, rispetto al recitato dell’attore che si deve catturare, predirre la posizione mandibolare con un sistema per frame, con un limitatissimo margine di errore.

Come notate si tratta di una soluzione specifica ad uno specifico problema di animazione. Ed e’ così che la computer grafica negli anni si è evoluta, portando sempre nuovi strumenti nelle mani degli artisti e permettendo quindi nuovi risultati visivi. Piccole evoluzioni specifiche, ottenute instancabilmente da un silezioso e specialistico team di scienziati, tecnici e programmatori. 

Tutto per far divertire gli artisti del 3D e stupire l’audience a cui si riferiscono!

Per maggiori informazioni tecniche in merito a questo processo, potete scaricare i documenti ufficiali della ricerca a questo link: https://studios.disneyresearch.com/wp-content/uploads/2019/06/Accurate-Markerless-Jaw-Tracking-for-Facial-Performance-Capture.pdf

pontolillo@ilas.com

Fu quando avevo 5 anni che scoccò la scintilla per la grafica 3D. L'uscita di Toy Story, film cult della Pixar, fu l'inizio del mio interesse per la nascente grafica in CGI. Dapprima nacque l'amore mai tramontato per il disegno, fu poi il tempo della grafica in 2D. Infine, diciottenne, approdai alla grafica tridimensionale, stregato dalle possibilità di poter raccontare e di ricreare qualsiasi cosa desiderassi. Dopo due anni ho iniziato a lavorare come 3D generalist, specializzandomi infine come Lighter TD, Concept artist e professionista Autodesk.

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