拒绝穿模！新方法让虚拟偶像自由互动无障碍“贴贴”，8000网友追着点赞
东京工业大学这个动捕方法堪称宅男福音
丰色 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
“奇奇怪怪的研究”来了，今天咱们来看个关于虚拟人的。
虚拟偶像火到上了B站百大，但想必不少小伙伴都注意到，虚拟人之间的互动动作往往存在穿模、不自然等问题。
现在，来自东京工业大学的研究人员就开发出了一种新方法，可以让虚拟人之间的互动看起来更加真实，引发无数网友围观，8000网友狂点赞。
来，看她们击个掌：
掌个掴（是的，你没看错）：
发现了没，不同的下手力度，对面的虚拟人的反应（即身体摆动的幅度）也都跟着不一样。
以及“小拳拳捶你胸口”：
可比最开头的反面教材自然多了有没有！
还有什么“你要抱我我偏不给你抱”：
怎么做到的？
首先，产生这个问题的根本原因是虚拟人背后的扮演者并不会在互动时真的和对方扮演者发生身体接触，最终动作就很容易不自然。
简单的物理模拟可以解决这个问题，但会导致动作延迟。
东京工业大学提出的方法先通过物理模拟来计算动作产生时，对方虚拟人可能受到的力，然后给虚拟人自动生成、“脑补”相应动作。
再结合前馈控制来减少跟踪延迟。
整个系统在Unity上开发完成，由两个物理模拟模块组成，一个是主模拟，另一个是计算跟踪扭矩（tracking torque）的模拟。
简单来说就是一个负责计算需要产生的扭矩，另一个（也就是主仿真模块）负责让虚拟人执行相应的身体摆动幅度。
这样一来，就能在背后的扮演者并未真正接触的情况下，实现虚拟人之间无延迟的互动，并产生合理的身体反应。
除此之外，该方法还能自动生成让虚拟人恢复到原始姿势的动作。
减轻表演者负担
研究人员比较了应用此方法的虚拟人和未应用此方法的普通虚拟人的表演自然度。
具体就是用9公斤的水和1.5公斤的水从不同方向来撞击虚拟形象，或者让虚拟人互相摸头、拥抱等，然后要求被试者打分评估动作是否自然。
结果是，用重物击打虚拟人时，右边使用了该方法的虚拟人在脖子和上半身上产生的动作幅度更大，获得了更高的自然度分数。
在用大方块横飞过来砸虚拟人时，右边的反应简直太逼真了。
不过这画面看起来多少是有点离谱。
在捶后背的双人互动中，也可以发现右边的虚拟人产生了很明显且自然的身体前倾，左边的却“无动于衷”。
而摸头时，也能看到右边虚拟人的脑袋随着对方手的摆动而左右晃动。
其中，红头发的虚拟人是研究人员的操作对象，白头发则处于“待机”状态。
最后，研究人员表示，这个方法最大的意义就是让扮演者不用为了让互动更合理，而像以往一样小心翼翼地做施加动作，可以说真正减轻了他们的表演负担。
论文地址：
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3489849.3489859
参考链接：
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2201/24/news048.html#l_tm1636144_smoothvr_2_w490.png&_ga=2.7486198.511330658.1643161354-600548464.1643161343
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