Durchbruch bei realistischen Gesichtsanimation für Videospiele

14. August 2015, 11:49
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Neue Technologie simuliert Hautänderungen im Mikrometerbereich

So fotorealistisch moderne Spiele bei Umgebungsgrafik oder virtuellen Rennautos heute schon anmuten, lässt sich das Auge speziell bei animierten Tieren und Menschen noch recht schwer täuschen. Das hat damit zu tun, wie schwierig es ist, Motorik und Gestik nachzuahmen, sondern speziell auch mit der Komplexität von Mimik. Ohne es bewusst wahrzunehmen, lernt man von Kind auf, Gesichtsmuskelkontraktionen im Submillimeterbereich zu registrieren und basierend darauf Gefühlszustände zu interpretieren.

Und obgleich bei der Charakteranimation in den vergangenen Jahren sehr viel vorangegangen ist, um Mimiken zu simulieren, fällt mangels vieler feiner, unbewusster Details schnell auf, dass es sich nicht um einen realen Menschen handeln kann.

ictgraphicslab

Mikrodeformationen

Forscher des USC Institute of Creative Technologies, der University of Southern California und des Imperial College London haben nun eine Technik entwickelt, die die kleinsten Muskelbewegungen und die dadurch bedingten, Detailveränderungen der Haut bei animierten Gesichtern sichtbar macht. Das System mit der knappen Bezeichnung "Skin Microstructure Deformation with Displacement Map Convolution" nutzt mikroskopische Scans von realer Gesichtshaut. Dadurch wird sichtbar und quantifizierbar, wie Streckung die Haut glatter und Kompression die Haut rauher machen. Diese Informationen werden unter anderem mit Hilfe von Schärfe- und Weichzeichnungsfiltern auf die Gesichtstextur der animierten Figur übertragen, wodurch die Mimik bis ins kleinste Detail inklusive Lichtreflexionen möglichst naturgetreu dargestellt wird.

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Für Film und Spiele

Laut den Wissenschaftlern sei die Technologie sowohl für computeranimierte Filme als auch für Echtzeitanimationen in Videospielen geeignet. Die gesamte Berechnung lasse sich effizient von GPU-Shadern übernehmen.

Seit einigen Jahren wird bereits Forschung an der Technologie betrieben. Die jüngsten Ergebnisse wurden auf der vergangenen Computergrafikkonferenz SIGGRAPH 2015 in Los Angeles präsentiert. (zw, 14.8.2015)

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