除了生成電影特效，CG技術還可以為機器“附加靈魂”_風聞

可能大家都看過《阿凡達》《蜘蛛俠II》《猩球崛起I~III》等好萊塢的商業大片，給人們留下深刻印象的，莫過於這些電影的炫麗特效。但大多數人都是影院觀看一次，過個眼癮就完了；除非是做電影與動畫方面的專業人才，或許也沒有太多人想去深入瞭解電影背後的技術。

但如果你是一名資深影迷，那麼一定對CG（Computer-Generated，電腦生成）技術並不陌生。它是一種藉助計算機來製作動畫的技術，大致可以分為二維動畫（2D）和三維動畫（3D）兩種。

作為“電影史上 10 大里程碑之作”之一的《阿凡達》來説，它之所以被廣大影迷稱為“奇蹟之作”，除了其背後隱喻的人文爭議、導演卡梅隆進行的多角度投入等因素之外，就是因為這部電影是用 了 CG 動畫的 3D 技術來拍攝的，讓人們在觀影時體驗到了近乎完美的身臨其境的感受。

那麼，這部“傳奇”電影是怎樣做到這一點的呢？

《阿凡達》中體現的“里程碑”級的 3D 效果，不僅僅是因為使用了自行研發的 3D 攝像機和虛擬攝影機，還在於應用了一項能保留演員細緻表情的技術，進一步增加了營造電影真實感的砝碼。

在此之前使用 CG 技術拍攝的電影，比如《最終幻想》等，往往因為人物面部表情僵硬，讓人一眼就判斷出是用了電腦特效，從而失去了真實的沉浸感。

而《阿凡達》中角色面部表情無比真實的原因，要歸功於電影製作團隊中主要負責計算機生成面部工作的 Mark Sagar。他也因為在《阿凡達》和另一部應用該面部表情技術的電影《金剛》中的出色工作，分別在 2010 年和 2011 年獲得了奧斯卡科技獎（Oscar Sci-tech Awards）。

Mark Sagar 副教授目前是奧克蘭大學生物工程學院動畫技術實驗室的主任，旨在創造自主互動的動畫系統，助力下一代人機互動和麪部動作技術的發展。他從構建模仿人眼的機器開始，目前的研究方向包括**開發結構合理的虛擬眼睛和創建生物力學模擬解剖的真實模型：**這將是一個通過數學和生理學，將逼真的人類特徵結合計算機圖像的案例。

除了學術研究之外，Mark Sagar 還聯合創立了一家專注於開發具有情感響應功能、並有着個性和特色的虛擬形象公司 Soul Machines（後文統稱：****靈魂機器）。

靈魂機器的總部位於新西蘭的奧克蘭市，由 AI 研究人員、神經科學家、心理學家、藝術家和創新思想家等構成，目前已成功為梅賽德斯奔馳、SKI-II 和索尼等公司定製了虛擬服務形象。

不要以為這只不過是給一個精靈或者某個同學配上一張臉這麼簡單，靈魂機器實際上從 4 個方面改善了人機交互體驗：**首先，其定製的形象十分逼真；****其次，它所採用的數字 DNA（Digital DNA™）技術可以保證迅速且規模化地創造及定製交互；****此外，通過 AI 驅動的數字大腦還可以讓虛擬形象識別交互者的面部表情，判斷交互者的心情狀態，並作出反饋，以便更深度且真實地進行互動；**最後，其做出的虛擬形象還可以在與人的互動中不斷學習，提升表現。

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下面來看一個具體的例子—— Baby X。

以自家女兒為原型，Mark Sagar 帶領動畫技術實驗室研發出一個“永生”於屏幕中的數字寶寶—— Baby X，這個寶寶可以傾聽並對語言給出表情和動作上的反饋。比如在 Baby X 在“生病難受”時、對話人不理睬她時，她就會表現出憂傷焦躁的行為和表情。而與其交互的人則需要像在真實世界照顧幼童一樣，跟 Baby X 交流，使其“平靜下來”。

除此之外，這個數字寶寶還會對虛擬網頁做出反應。比如，你可以在屏幕中看到 Baby X 正嘗試畫一個心形，或者嘗試彈虛擬鋼琴等；交互者還可以與正在行為中的數字寶寶進行互動。

      

圖 | Baby X 嘗試畫一個心形（來源：Fanatical Futurist Youtube）

對 Baby X 內部進行解析，這個數字寶寶是由虛擬的神經系統（Virtual Nervous System）驅動的，如果以虛擬透視解剖圖來進行展示，可以看到這個虛擬的神經系統控制着她的一舉一動，包括呼吸、心跳、動作和表情等。這個系統的中樞，就在虛擬大腦中，主要負責控制併發出對任意傳感輸入的反饋。

      

圖 | Baby X 內部虛擬神經系統（來源：Fanatical Futurist Youtube）

雖然目前來看，這些形象還有很多缺陷，比如口型或表情略為僵硬等，但不可否認，靈魂機器的開發成果看上去已經離人類很接近了。那麼，不論是從思想靈魂的角度，還是從數字機器的層面，靈魂機器這家公司在未來將會如何發展？他們的聯合創始人兼首席商務官 Greg Cross，將在今年的 EmTech China 全球新興科技峯會上帶你深入走進這些虛擬形象的“靈魂”中。