Феномен зловісної долини. Воскресений письменник та англійський джентльмен

Практична робота №7. Створення анімацій
Комп'ютерний практикум

Сучасна людина не може собі уявити своє життя без інформації. У ХХІ столітті 80% цієї інформації – відеоінформація. Сучасні фільми та мультфільми є тією «віддушиною» для людини ділової та постійно зайнятої, при перегляді яких вона відпочиває та відволікається від звичайних проблем. Для того, щоб зняти якісний фантастичний фільм або 3D-мультфільм, потрібно використовувати анімацію та величезну кількість комп'ютерних технологій. На даному уроці будуть розглянуті основи створення найпростішої анімації, а також розглянуті деякі основні поняття, такі як Motioncapture, Ефект «Зловісної долини», 3D-мультфільм.

На цьому уроці буде розглянуто створення анімації.

Слово анімація має багато значень.

1. Анімація(від фр. animation – пожвавлення, одухотворення) – західна назва мультиплікації: вид кіномистецтва та його твір (мультфільм), а також відповідна технологія.

2. Комп'ютерна анімація- Послідовний показ (слайд-шоу) заздалегідь підготовлених графічних файлів, а також комп'ютерна імітація руху за допомогою зміни (і перемальовування) форми об'єктів або показу послідовних зображень з фазами руху.

3. Анімація- процес надання здатності рухатися та/або видимості життя об'єктам та мертвим тілам (наприклад, зомбі – анімований труп) у вигаданих світах художніх творів та іграх жанру фентезі.

Рис. 1. Малюнки анімації Тарзана ()

Створення складних анімованих зображень – дуже трудомістке та непросте завдання. Існують спеціальні люди - аніматори, які займаються створенням та обробкою анімації. За допомогою анімації стала можливою передача руху людини різним комп'ютерним персонажам. У більшості фільмів комп'ютерні персонажі насправді мають реальні людські прототипи. За допомогою спеціальних датчиків фіксуються рухи та міміка людини, які потім передаються та аналізуються комп'ютером. Один із останніх прикладів – робота Бенедикта Камбербетча у трилогії «Хоббіт». Як не парадоксально, але актор зіграє... дракона Смауга. Багато хто з вас, напевно, подумає, що йдеться про озвучку. Проте ні – завдяки технології захоплення руху дракон Смауг у виконанні Камбербетча оживе. Сам актор так говорить про цю роботу: « Я вже хитаюсь і роблю всякі вправи на гнучкість, щоб рухатися в костюмі, обвішаному кульками, як це робиться під час зйомок за допомогою захоплення руху.»

Motioncapture. Захоплення рухів

Motion capture – метод анімації персонажів та об'єктів. Дослівний переклад з англійської – захоплення руху. Метод застосовується у виробництві мультфільмів, а також для створення спецефектів у фільмах. Широко використовується в ігровій промисловості. Розробником є ​​компанія Digital District. Ця технологія використовувалася при анімації згенерованого комп'ютером кіноперсонажу Голлум у трилогії «Володар кілець» (модель – Енді Серкіс) (рис. 2). У 2007 році за допомогою її було створено «Беовульф», у 2009 році – «Різдвяна історія», «Аватар». Також за допомогою цієї технології було створено обличчя Волан-де-Морта у фільмах Гаррі Поттер.

Існують два основні види систем motion capture.

Рис. 2. Технологія Motion capture в дії (створення персонажа Голлуму з «Володаря кілець») ()

Маркерна система motion captureде використовується спеціальне обладнання. На людину надягає костюм з датчиками, він здійснює рухи, необхідні за сценарієм, встає в обумовлені пози, імітує дії; дані з датчиків фіксуються камерами і надходять у комп'ютер, де зводяться в єдину тривимірну модель, що точно відтворює рух актора, на основі якої пізніше (або в режимі реального часу) створюється анімація персонажа. Також цим методом відтворюється міміка актора (у разі на його обличчі розташовуються маркери, дозволяють фіксувати основні мімічні руху).

Рис. 3. Безмаркерна технологія створення анімаційного персонажа ()

Безмаркерна технологія, яка не вимагає спеціальних датчиків або спеціального костюма (рис. 3). Безмаркерна технологія заснована на технологіях комп'ютерного зору та розпізнавання образів. Актор може зніматися у звичайному одязі, що прискорює підготовку до зйомок і дозволяє знімати складні рухи (боротьба, падіння, стрибки тощо) без ризику пошкодження датчиків або маркерів. На сьогоднішній день існує програмне забезпечення для безмаркерного захоплення рухів, яке не потребує спеціального обладнання, спеціального освітлення та простору. Зйомка здійснюється за допомогою звичайної камери (або веб-камери) та персонального комп'ютера.

Анімація має за нинішнього рівня розвиток техніки, воістину приголомшливі можливості.

Для того, щоб освоїти такі складні «трюки», необхідно багато вчитися. Цей урок спрямовано вивчення простої анімації.

Проста анімація- це послідовність кадрів, що змінюють один одного.

Програми, які допомагають зробити анімоване зображення, в більшості своїй лише виставляють в ланцюжок ВЖЕ ПІДГОТОВЛЕНІ ЗАРАНІ користувачем картинки. Наприклад, якщо взяти кілька заздалегідь підготовлених картинок і обробити їх у спеціальній програмі-аніматорі, можна отримати таку анімацію (рис. 4).

Рис. 4. Послідовні картинки для анімації ()

Щоб було ще зрозуміліше, треба подивитися на ту саму картинку, але «у уповільненому варіанті». Користувач побачить, що це лише кілька кадрів змінюють один одного! Головне – час, пауза, яка проходить між ними. Виставити час допомагають спеціальні програми-аніматори.

Подібну анімацію кожен може зробити і сам. Наприклад, сфотографувати за допомогою ефекту мультизйомки поспіль кілька положень свого домашнього улюбленця. Потім обробити їх у спеціальній програмі або просто зробити презентацію за допомогою редактора Power Point, в якій із достатньою швидкістю змінюються слайди – і ви отримаєте невеликий «ролик», що імітує рухи вашого вихованця.

Як виготовляють мультфільми?

Вважають, що мультфільм - розвага для дітей. Однак красиві мультиплікаційні історії люблять не лише малюки, а й дорослі. Сьогодні мультиплікація перестала бути просто забавою. Це справжнє мистецтво та складний технічний процес. Щоб дізнатися, як роблять мультфільми, потрібно подивитися на роботу художника-аніматора і побачити, як оживають неживі картинки і вчаться говорити пластилінові персонажі.

Мало хто знає, що мультиплікація з'явилася навіть раніше за кінематограф. Батьком-засновником мультфільмів прийнято вважати Еміля Рейно. Він у 1877 році представив публіці першу стрічку, на якій послідовно змінювали один одного мальовані картинки. Однак і до нього були спроби пожвавити картинки. Ще в XV столітті в Європі були поширені книги, які при швидкому перегортанні створювали ілюзію рухів персонажів. Власне, саме на цьому і побудований сам принцип мультиплікації.

Існує кілька різновидів мультфільмів.

1. Мальовані.

Найпопулярніший вид мультиплікації до цього дня – мальовані. Змінюються лише технічні пристрої. Якщо раніше мультфільми малювалися від руки, тепер це робиться на комп'ютері. Принцип того, як роблять мальовані мультфільми, залишився незмінним. Спершу пишеться докладний сценарій. Потім малюються усі персонажі. Кожен малюнок є елементом руху персонажа, окрему його позу. Таких малюнків може бути тисячі. Після малюнки або фотографуються по одному і зводяться в єдиний ряд з 24 кадрами в секунду, або за допомогою спеціальних програм те ж саме робиться на комп'ютері (рис. 5).

Рис. 5. Кадр із мальованого мультфільму ()

2. 3D-мультфільми

Комп'ютерна анімація - це найперспективніший напрямок на сьогоднішній день. У ній особливо вирізняються 3D-мультфільми (рис. 6). Вони дозволяють робити зображення об'ємним. Це дуже дорога технологія, але саме 3D-мультфільми сьогодні збирають повні зали у кінотеатрах.

Як роблять 3D-мультфільми? Звісно, ​​тут на допомогу людині приходять сучасні технології. Картинка створюється за допомогою спеціальних комп'ютерних програм, наприклад Maya або Z-Brush. Спочатку промальовується «скелет» персонажа з усіма м'язами та сухожиллями. Кожна з них, як у справжньому людському тілі, відповідає за ту чи іншу дію. Тобто при повороті голови ми бачитимемо рух шийних м'язів, а при згині руки буде напружуватися біцепс. Особлива увага приділяється особі, м'язам, які відповідають за міміку. Потім на кістяк натягується текстура. Причому це не лише колір шкіри та одягу. Важливо пропрацювати кожну зморшку та складочку, всі світлотіні та інше, щоб персонаж виглядав живим. Також докладно опрацьовується фон. Все має бути максимально правдоподібним та реалістичним. Щоб не промальовувати кожну травинку, мультиплікатори мають спеціальні модулі, які «розсаджують» рослинність у кадрі так, як вона росте насправді.

Потім розпочинається монтаж. Зазвичай аніматор створює 4 секунди мультфільму на тиждень – настільки це кропіткий процес! Щоб встигнути вчасно, над мультфільмом зазвичай працюють десятки аніматорів.

Рис. 6. Кадр із 3D-мультфільму ()

3. Пластилінові мультфільми

Улюблені з дитинства пластилінові мультфільми (мал. 7) робляться простіше. Але комп'ютер у них використовується лише на стадії монтажу. Усі фігурки у всіх їхніх діях ліпляться вручну. У професійних студіях фігурки роблять із особливого пластиліну, який не плавиться під лампами. Потім їх укладають на спеціальну поверхню чистого кольору (синього, зеленого) – хромокей. Фігурки знімаються на цифрову камеру. Потім знімається фон. А вже на комп'ютері фон та фігурки з'єднуються. Це називається методом перекладки. Нині він найпоширеніший.

Рис. 7. Кадр із пластилінового мультфільму ()

Насправді створення анімації з допомогою програми Power Point виглядає так.

Щоб запустити програму Microsoft PowerPoint, потрібно зайти в меню Пуск - Усі програми - Microsoft Office та вибрати Microsoft PowerPoint . Перше, що потрібно зробити - вибрати макет слайду, оскільки за умовчанням там стоятиме Заголовок слайду. Для створення анімації потрібно вибрати Порожній слайд(Рис. 8) .

Рис. 8. Вибір Power Point Порожній слайд

Після цього потрібно в пункті меню Вставка - Малюнок вибрати картинку, яка в подальшому має стати тлом для анімації. Вона може знаходитись у будь-якій папці комп'ютера користувача. Якщо фоновий малюнок не співпадає з розмірами слайда, його можна розтягнути за відповідні маркери (рис. 9, 10).

Рис. 9 та 10. Вибір фонового малюнка

Наступне завдання – вибір самого об'єкта анімації, який рухатиметься (рис. 11).

Надалі комп'ютер автоматично пропонуватиме папку, з якої було завантажено перший малюнок, природно, після натискання Вставка - Малюнок.

Рис. 11. Малюнки восьминога та рибки накладені на фоновий малюнок

Потрібно пам'ятати, що анімаційні малюнки можуть мати свій колір фону, який не збігається з кольором фонового малюнка, але за допомогою інших програм, наприклад Photoshop CS6, можна видалити фон та вставити без нього малюнки.

Наступне завдання, після того, як анімаційна картинка повністю завантажена, - зробити так, щоб об'єкти рухалися (рис. 12).

Рис. 12. Налаштування руху анімаційних об'єктів

Для цього потрібно зайти на вкладку Анімація - Налаштування анімації - Додати ефект і вибрати шлях переміщення об'єктів на власний розсуд. Це може бути рух у будь-який бік або навіть намальований самим користувачем шлях. У колонці праворуч можна вибрати швидкість пересування анімаційних об'єктів. Щоб розпочати анімацію, потрібно натиснути клавішу F5 та стрілочку «Вгору»у колонці праворуч (рис. 13).

Рис. 13. Початок перегляду анімації

Чим більше часу і зусиль витратить користувач, краще анімація в нього може вийти. Звичайно, дуже якісну анімацію створюють люди в професійніших програмах.

Вставлення. Ефект «зловіщої долини» та перспективи анімації

Одним відкритим викликом у комп'ютерній анімації є фотореалістична анімація людини. В даний час більшість фільмів, створених з використанням комп'ютерної анімації, показують персонажів-тварини (У пошуках Немо, Рататуй, Льодовиковий період, Лісова братва), фантастичних персонажів (Корпорація монстрів, Шрек, Монстри на канікулах), антропоморфні машини (Тачки, Роботи) або мультяшної людини (Суперссімейка, Бридкий я). Фільм «Остання фантазія: Духи всередині нас» часто наводиться як перший комп'ютерний фільм, який зробив спробу показати людей, які реалістично виглядають. Однак через величезну складність людського тіла, рухів людини та біомеханіки людини реалістична симуляція людини залишається значною мірою відкритою проблемою. Ще однією проблемою є ворожість як психологічна відповідь на перегляд майже ідеальної анімації людини, відома як «зловить долина».

Ефект «зловіщої долини» (англ. uncanny valley) - гіпотеза, за якою робот або інший об'єкт, що виглядає чи діє приблизно як людина (але не точно так, як справжній), викликає неприязнь і огиду у людей-спостерігачів.

1978 року японський вчений Масахіро Морі провів опитування, досліджуючи емоційну реакцію людей на зовнішній вигляд роботів. Спочатку результати були передбачуваними: чим більше робот схожий на людину, тим симпатичнішою вона здається - але лише до певної межі. Найбільш людиноподібні роботи несподівано виявилися неприємними людям через дрібні невідповідності реальності, що викликають почуття дискомфорту та страху. Несподіваний спад на графіку «симпатії» і був названий «Зловісною долиною», до того ж Масахіро Морі виявив, що анімація посилює і позитивне, і негативне сприйняття (рис. 14).

Причину такого психологічного феномену не з'ясовано й досі. Можливо, проблема в тому, що людина така влаштована, що підсвідомо аналізує найменші відхилення від «нормальності». Можливо, причина в тому, що на певному рівні подібності робота з людиною машина перестає сприйматися як машина і починає здаватися ненормальною людиною чи жвавим трупом, кадавром. Крім того, причиною неприязні може бути симетрія обличчя робота, яка рідко спостерігається у людей і виглядає трохи жахливо.

Рис. 14. Ефект «зловіща долини» ()

Феноменом «зловіщої долини» здавна користуються творці фільмів, літератури, ігор та анімації, щоб викликати почуття страху, - досить згадати чудовисько Франкенштейна, різних кіборгів у людській плоті, зомбі, медсестер із «Сайлент-Хілла» або Садако з фільму «Дзвінок. Штучні персонажі, які мають викликати симпатію, не повинні бути надто схожими на людей, особливо якщо вони анімовані – це добре знають мультиплікатори.

В кінцевому рахунку, метою є створення програмного забезпечення, де аніматор зможе генерувати епізоди, що показують фотореалістичного персонажа-людини, що піддається фізично правдоподібним рухам, разом з одягом, фотореалістичне волосся, ускладнене природне тло, і, можливо, взаємодія з іншими моделями персонажів-людей. Досягнувши цього, глядач буде вже не в змозі сказати, що певний комп'ютерний епізод або створений з використанням реальних акторів перед кінокамерою. Досягнення повного реалізму може мати серйозні наслідки для кіноіндустрії. Не менш серйозні наслідки дане досягнення може принести судовій системі - стане проблематичним використання відео-або фотоматеріалів як докази, підтвердження алібі і т. д., оскільки необхідно однозначно доводити реальність знятого матеріалу.

Список літератури

1. Босова Л.Л. Інформатика та ІКТ: Підручник для 5 класу. - М: БІНОМ. Лабораторія знань, 2012
2. Босова Л.Л. Інформатика: Робочий зошит для 5 класів. - М: БІНОМ. Лабораторія знань, 2010
3. Босова Л.Л., Босова О.Ю. Уроки інформатики у 5-6 класах: Методичний посібник. - М: БІНОМ. Лабораторія знань, 2010

1. Cpu3d.com().
2. 1-film-online.com ().
3. Osp.ru().

Домашнє завдання

1. Використовуючи інтернет-ресурси, випишіть кілька фільмів, де використовувалась технологія motion capture. Подумайте, наскільки реалістично переконливі персонажі здатні робити сучасні комп'ютери.

2. Спробуйте зробити звичайну анімацію, намальувавши внизу сторінки невелике дерево, яке поступово на кожній наступній сторінці буде розпускатися, рости і скидати листя. Оцініть, наскільки це складний та трудомісткий процес.

3. Зробіть кілька виробів із пластиліну, придумайте цікаву історію для своїх персонажів (сюжет пластилінового мультфільму).

4.* За допомогою відео-уроку спробуйте зробити найпростішу анімацію, наприклад домашнього вихованця.

Ефект «зловіщої долини»(англ. uncanny valley) - гіпотеза, за якою робот або інший об'єкт, що виглядає або діє приблизно як людина (але не точно так, як справжній), викликає неприязнь і огиду у людей-спостерігачів.

Історія [ | ]

Штучні персонажі, які повинні викликати симпатію, не повинні бути надто схожими на людей, особливо якщо вони анімовані – це добре знають мультиплікатори.

Лялька Бунраку

У художній та мемуарній літературі[ | ]

Страх, що виникає при спогляданні "людини", що має невеликі відхилення від норми, і посилення враження через його рух були помічені ще в 1818 письменницею Мері Шеллі в романі "Франкенштейн, або Сучасний Прометей":

Як описати мої почуття при цьому жахливому видовищі, як зобразити нещасного, створеного мною з такою неймовірною працею? А тим часом члени його були пропорційні, і я підібрав для нього гарні риси. Красиві – Боже великий! Жовта шкіра надто туго обтягувала його м'язи та жили; волосся було чорне, блискуче і довге, а зуби білі як перли; але тим страшнішим був їхній контраст з водянистими очима, майже невідмінними за кольором від очних ямок, з сухою шкірою і вузьким прорізом чорного рота.<…>На нього неможливо було дивитися без тремтіння. Ніяка мумія, повернена до життя, не могла бути жахливішою за це чудовисько. Я бачив своє творіння незакінченим; воно і тоді було потворне; але коли його суглоби і м'язи почали рухатися, вийшло щось страшніше, ніж усі вигадки Данте.

Мері Шеллі. Франкенштейн, або Сучасний Прометей

На відміну від них манекен, як істота нежива (яка, наприклад, об'їстися чимось не могла), здавалося б, ніяких дискусійних проблем викликати не міг. Не мав… Однак це тільки так здавалося. Як незабаром з'ясувалося, одна з одвічних загальних проблем моделювання - про оптимальну міру наближення моделі до натури - проявила себе і тут.

В одній з кімнат прибудови до монтажно-випробувального корпусу розташувалися «спасенці» - представники конструкторського бюро, що створило крісло, що катапультується, і скафандр космонавта. За кілька днів до пуску корабля-супутника - це було, якщо не помиляюся, якраз у день мого першого приїзду на космодром - вони пред'явили Корольову і кільком «особам, що його супроводжували», все своє господарство в зібраному вигляді: крісло і прикріплений до нього системою прив'язних ременів одягнений у яскраво-оранжевий скафандр манекен.

Виробники манекена постаралися, щоб все - принаймні все доступне огляду - в ньому було «як у людини». А тому зробили йому обличчя цілком людиноподібне: з ротом, носом, очима, бровами, навіть віями... Я не втримався від репліки, що, мовляв, побачивши таку постать десь у полі чи в лісі, мабуть, у перший момент прийняв би її за небіжчика.

І справді, було в манекені, що сидить перед нами, щось мертвенно-неприємне. Напевно, все-таки не можна, щоб людина була надто схожа на людину.

Див. також [ | ]

Примітки [ | ]

1. Мітіо Каку. 10. Штучний розум і кремнієва свідомість// Майбутнє розуму = The Future of the Mind: The Scientific Quest to Understand, Enhance, and Empower the Mind / пров. з англ. Н. Лісовий, наук. ред. К. Томс. - М.: Альпіна нон-фікшн, 2015. - С. 318-320. – 502 с. - 5000 екз. - ISBN 978-5-91671-369-5.
2. Masahiro Mori. The Uncanny Valley (англ.) // IEEE Robotics & Automation Magazine: пров. з яп. Karl F. MacDorman та Norri Kageki. – 2012. – Vol. 19 № 2 . - 98–100. - DOI: 10.1109/MRA.2012.2192811. Архівовано 4 січня 2018 року.(перше видання статті японською мовою Mori M. The Uncanny Valley // Energy, 1970. Vol. 7. №. 4. pp. 33-35)
3. Tinwell A., Grimshaw M., Abdel Nabi D., Williams A. Facial expression of emotion and perception of Uncanny Valley in virtual characters (англ.) // Computers in Human Behavior (англ.). - 2011.
4. Minsoo Kang. Ambivalent Power of the Robot (англ.) // Antennae. - 2009. - №9.
5. Галлай М. Л.З людиною на борту. - М.: Радянський письменник, 1985.

Література [ | ]

Bartneck, C., Kanda, T., Ishiguro, H., & Hagita, N. (2007). Чи є Uncanny Valley an Uncanny Cliff? Proceedings of the 16th IEEE, RO-MAN 2007, Jeju, Korea, pp. 368-373. DOI :10.1109/ROMAN.2007.4415111 html Burleigh, TJ & Schoenherr (2015). Відображається бездоганний valley: категорічне відчуття або frequency-based sensitization? Frontiers in Psychology, 5:1488 DOI :10.3389/fpsyg.2014.01488 . Burleigh, TJ, Schoenherr, JR, & Lacroix, GL (2013). Does the uncanny valley exist? На empirical test of relationship між eeriness and human likeness of digitally created faces. Комп'ютери в Human Behavior 29(3), 759-771 DOI :10.1016/j.chb.2012.11.021 . Chaminade, T., Hodgins, J. & Kawato, M. (2007). Anthropomorphism influences усвідомлення комп'ютера-анімованих характеру "діянь". Social Cognitive and Affective Neuroscience, 2(3), 206-216. Chattopadhyay, D., & MacDorman, K. F. (2016). Familiar faces rendered strange: У несподіваних реальних drives characters в uncanny valley. Journal of Vision, 16 (11): 7, 1-25. doi: 10.1167/16.11.7 Cheetham, M., Suter, P., & Jancke, L. (2011). Людське розуміння літератури з «нещасливого valley hypothesis»: behavioral and functional MRI findings . Front Hum Neurosci 5, 126. Ferrey, A., Burleigh, TJ, & Fenske, M. (2015). Стимуліс-категорія конкуренції, inhibition and affective devaluation: A novel account of Uncanny Valley. Frontiers in Psychology, 6:249 DOI :10.3389/fpsyg.2015.00249 . Goetz, J., Kiesler, S., & Powers, A. (2003). Роблячи robot appearance and behavior до тяги до несприятливої ​​людської robot cooperation. Процедури Twelfth IEEE International Workshop на Robot and Human Interactive Communication. Lisbon, Portugal. Green, R. D., MacDorman, KF, Ho, C.-C., & Vasudevan, S. K. (2008). Sensitivity to proportions of faces that vary in human likeness . Комп'ютери в Human Behavior 24 (5), 2456-2474. doi: 10.1016/j.chb.2008.02.019 Ho, C.-C., & MacDorman, K. F. (2010). Відображення uncanny valley theory: Розвиток і validating alternative to Godspeed indices. Computers in Human Behavior, 26(6), 1508-1518 DOI :10.1016/j.chb.2010.05.015 Ho, C.-C., & MacDorman, K.F. Сприяння uncanny valley effect: Refinements to indices for perceived humanness, attractiveness, and eeriness. International Journal of Social Robotics, 8 (5). DOI :10.1007/s12369-016-0380-9 Ho, C.-C., MacDorman, K. F., & Pramono, Z. A. D. (2008). Human emotion and uncanny valley: A GLM, MDS, і ISOMAP analysis of robot video ratings. Процедури Third ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction. Березень 11-14. Амстердам. DOI :10.1145/1349822.1349845 Ishiguro, H. (2005). Android science: Toward a new cross-disciplinary framework CogSci-2005 Workshop: Toward Social Mechanisms of Android Science, 2005, pp. 1-6. Kageki, N. (2012). An uncanny mind (An interview with M. Mori). IEEE Robotics & Automation Magazine, 19 (2), 112-108. doi:10.1109/MRA.2012.2192819 Kätsyri, J. & Förger, K. & Mäkäräinen, M. & Takala, T. 2015. На думку empirical evidence on different uncanny valley hypotheses: support for percept eeriness. Frontiers in Psychology. MacDorman, KF (2005). (недоступне посилання) CogSci-2005 Workshop: Toward Social Mechanisms of Android Science, 106-118. (An English translation of Mori's The Uncanny Valley's made by Karl MacDorman and Takashi Minato appears in Appendix B of the paper.) MacDorman, K. F. (2006). Суб'єктивні оцінки robot video-clips для людського життя, familiarity, і eeriness: An exploration of uncanny valley. ICCS/CogSci-2006 Long Symposium: Toward Social Mechanisms of Android Science. July 26, 2006. Vancouver, Canada. MacDorman, K. F. & Entezari, S. O. (2015). Індивідуальні відмінності пов'язані з чутливістю до uncanny valley. Interaction Studies, 16 (2), 141-172. doi:10.1075/is.16.2.01mac MacDorman, K. F. & Chattopadhyay, D. (2016). Зменшення consistency в людському реальності збільшує безглуздий valley effect; збільшення категорії uncertainty does not. Cognition, 146, 190-205. doi:10.1016/j.cognition.2015.09.019 MacDorman, K. F. & Ishiguro, H. (2006). . :10.1162/PRES_a_00212 Pollick, FE (forthcoming). У вишукуванні для uncanny valley. In Grammer, K. & Juette, A. (Eds.), Аналогічна комунікаційність: Еволюція, brain mechanisms, dynamics, simulation. The Vienna Series in Theoretical Biology. Cambridge, Mass.: The MIT Press. Ramey, C.H. (2005). Нещастя valley of similarities являють собою abortion, baldness, heaps of sand, і humanlike robots. У ходах переглядів Uncanny Valley Workshop, IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots. Saygin, A.P., Chaminade, T., Ishiguro, H., . & (2011) The thing that should not be: Predictive coding and uncanny valley in perceiving human and humanoid robot actions. Social Cognitive Affective Neuroscience, 6 (4). Saygin, A.P., Chaminade, T., Ishiguro, H. (2010) Відповідь про людей і robots: Uncanny Hills в Parietal Cortex. In S. Ohlsson & R. Catrambone (Eds.), Proceedings of 32nd Annual Conference of Cognitive Science Society (pp. 2716-2720). Austin, TX: Cognitive Science Society. Schoenherr, JR & Burleigh, TJ (2014). Uncanny sociocultural categories . Frontiers in Psychology, 5:1456, DOI : 10.3389/fpsyg.2014.01456 . Seyama, J., & Nagayama, RS (2007). Uncanny valley: Діяльність реальності на impression artificial human faces. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 16(4), 337-351. Tinwell, A., Grimshaw, M., Abdel Nabi, D., & Williams, A. (2011) Facial expression emotion and perception Uncanny Valley в віртуальних characters. Computers in Human Behavior, 27(2), pp. 741-749. Tinwell, A., Grimshaw, M., & Williams, A. (2010) Uncanny Behaviour в Survival Horror Games. Journal of Gaming and Virtual Worlds, 2(1), pp. 3-25. Tinwell, A., Grimshaw, M., & Williams, A. (2011) The Uncanny Wall. International Journal of Arts and Technology, 4(3), pp. 326-341. Vinayagamoorthy, V. Steed, A. & Slater, M. (2005). Building Characters: Lessons Drawn з Virtual Environments. Toward Social Mechanisms of Android Science: A CogSci 2005 Workshop. July 25-26, Stresa, Italy, pp. 119-126. Yamada, Y., Kawabe, T., & Ihaya, K. (2013). Categorization difficulty is associated with negative evaluation в "uncanny valley" phenomenon . Japanese Psychological Research, 55(1), 20-32.

Сучасна наука дозволяє говорити про масову появу роботів-андроїдів у нашому житті в відносно недалекому майбутньому. Однак на шляху їхнього поширення може виникнути несподівана перешкода. Виявляється, об'єкти, які досить схожі на нас зовні, але недостатньо збігаються з нами в манері поведінки, викликають у людей негативні емоції. Занадто людиноподібні роботи неминуче стають втіленням ефекту «зловіщої долини».

Воно не повинно рухатися

На осі абсцис тут «схожість із людиною», на осі ординат – «відчуття близькості, привабливості». Безперервна лінія позначає нерухомі об'єкти (на ній відзначені опудало тварини, нерухомий ручний протез і труп), пунктир - рухомі (на ньому відзначені промисловий робот, людиноподібний робот, зомбі, рухомий ручний протез, лялька традиційного японського театру бунраку та здоровий).

На графіці видно, що плавне наростання привабливості у міру того, як наростає подібність створення з людиною, змінюється різким провалом - «зловісною долиною» (вона на графіці відзначена фігурною дужкою). Згадка «трупа» та «зомбі» тут невипадкова: сам Морі вважає, що неприродність людиноподібних роботів нагадує людині про смерть і саме в цьому причина «зловіння», незнайомого почуття.

У чому ми можемо побачити ознаки «зловіщої долини»? В першу чергу в лицьовій експресії - чим більш застиглим виглядає обличчя, тим гірше до нього ставляться люди (Tinwell A. та ін. це стосується і артикуляції промови. Крім цього, ситуацію погіршують неприродність, «смикання» рухів, неприродність мови (зокрема, «неправильна» висота голосу, повільна швидкість вимови слів, беземоційність), неточна синхронізація рухів губ.

Варто відзначити, що цей ефект не універсальний і має статеву та вікову варіативність. Так, жінки в середньому набагато менш чутливі до «зловісної долини», що поки що пояснюється гендерним стереотипом «дівчата мають бути більш чутливими до емоцій». Зворотна залежність спостерігається і з віком (що пояснюється ефектом звикання), проте до шести місяців діти практично не показують чутливості до «зловини». Еволюційний це феномен чи соціальний – питання ще відкрите.

Робот-андроїд Actroid-F2 компанії AIST

Робот-андроїд Mark 1

Погляд рептилії

1) Теорію сприйняття загрози було запропоновано Мінсу Каном у 2009 році. Він писав, що андроїди, які перебувають у просторі між категоріями «робот» та «людина», вводять нас у стан постійного когнітивного дисонансу та стикаються з невідомістю: чого саме чекати від такої істоти, чи керуємо ми ситуацією? Якщо відповіді ці питання немає, це викликає страх. Подібні ідеї, що базуються на теорії когнітивного дисонансу, розвиваються й у сучасних дослідженнях.

2) У свою чергу, Катрін Міссельхорн стверджував, що ефект відторгнення ґрунтується на тому, що ми не здатні зрозуміти почуття подібного об'єкта і це знову ж таки призводить до почуття невідомості. Подібні ідеї можна простежити в більш ранній історії психології та пояснити через Я-концепцію: те, як ми сприймаємо себе, може дати серйозну тріщину, якщо людиноподібна істота не реагує на нас так, як ми очікуємо.

3) Нарешті, позиція Анжели Тинвелл у тому, що ми боїмося й не так того, що нездатні до емпатії, скільки те, що до емпатії нездатний сам андроїд - інакше кажучи, ми сприймаємо подібне створення як психопата.

Також, якщо говорити про нейронауки, феномен тісно пов'язують з активністю дзеркальних нейронів, що збуджуються у відповідь на подібні дії, та лицьовою мімікрією, тобто копіюванням виразу іншої особи – отримання суперечливої ​​інформації негативно позначається на нашому емоційному сприйнятті (андроїд, з кам'яним обличчям) те, що він радий вас бачити, у кращому випадку сприйметься як рідкісна виразка). Більше того, в одному дослідженні випробовуваним показували відеозаписи людей, роботів та андроїдів, фіксуючи їх показники у фМРТ – у перших двох випадках реакції людей були досить типовими, зате на андроїдів мозок буквально спалахнув, особливо у тім'яних областях та місцях скупчення дзеркальних нейронів. Це інтерпретується як результат дисонансу між реальністю та очікуванням.

Дзеркальні нейрони - особливий різновид нейронів, які порушуються як у виконанні дії, а й у спостереженні такою ж дією в інших. Саме їхньою активністю пояснюється таке людське явище, як емпатія – здатність співпереживати. Також варто зазначити, що порушеннями активності дзеркальних нейронів пояснюється аутизм.

Монстри Франкенштейна

Втім, далеко не всі аніматори страждають від боротьби зі злощасним феноменом: деякі просто ловлять хвилю, і це – творці хорорів. Спеціальне додавання нелюдських ознак людським істотам проявляється у багатьох іграх і фільмах, причому фільм навіть необов'язково має бути повністю анімованим - ефекту можна досягти гарними костюмами, акторською грою (як у випадку Ентоні Хопкінса та Теда Левайна в «Мовчанні ягнят») або ефектами відеоряду (доведений) до логічного кінця ефект трясучки в «Сходах Якова»). У свою чергу, в анімаційних фільмах найбільш яскравим прикладом може стати трилогія «Куди мертві йдуть вмирати», побудована на навмисне дешевій анімації та сюрреалістичному змісті.

Міраж чи вічний кошмар?

Зрештою, часто існування ефекту визнають, але вважають його тимчасовим – ще кілька десятків поколінь, і всі звикнуть. Вже згадана раніше Тінвелл відноситься до цієї ідеї песимістично: так, люди звикають до андроїдів ... і стають лише сприйнятливішими до найменших відхилень у їх людяності. Цілком можливо, що феномен варто назвати не «зловісною долиною», а «зловісною стіною», яку ми не подолаємо ніколи.

матеріал підготувала
Ганна Савіна

Чому ми боїмося роботів, манекенів, клоунів та героїв відеоігор? Look At Me розібрався, що таке "зловісна долина" і як її перейти.

Що таке «зловісна долина»?

Масахіро Морі

Робототехнік та співробітник Токійського технічного інституту

Чому робот ВАЛЛ-І, який лише віддалено нагадує живу істоту, здається нам таким симпатичним, авикликає страх?Цей феномен пояснив відомий робототехнік та співробітник Токійського технічного інституту Масахіро Морі.

Найпоширеніша помилка - більшість побутових явищ безпосередньо залежать один від одного: чим сильніше натискаєш на газ, тим швидше їде автомобіль, чим більше процесорів біля комп'ютера, тим він потужніший. Тільки не у випадку з людиноподібними роботами. Виявилося, що між смішним та милим роботом та ідеальною копією людини знаходиться страшний (у буквальному сенсі) провал із моторошними істотами, які сняться нам у кошмарах. Масахіро Морі назвав цей провал "зловісною долиною". Хоча спочатку схожість з людиною пропорційна нашій симпатії (наприклад, робот із фільму «Робот і Френк» подобається нам більше, ніж Єва з «ВАЛЛ-І»), в якийсь момент людиноподібні роботи починають викликати жах та відторгнення. То звідки беруться кібермонстри?

«Зломовна долина» на графіку

Морі порівняв цей феномен з долиною, тому що, видершись на високу гору (за монотонним відрізком математичної функції, що описує цей феномен), ми раптом бачимо величезний провал. «Я помітив, що наша симпатія до людиноподібних робіт росте доти, поки ми не приходимо до долини, яку я б назвав зловісною», - писав він.

З появою інструментів для створення цифрових 3D-моделей і розвитком анімації та робототехніки теорія Морі ставала все більш популярною, тому що герої, що відштовхують, все частіше з'являлися у відеоіграх і анімаційних фільмах. Іноді розробники ігор та творці фільмів навмисно створювали героїв, які потрапляють до «долини». Наприклад, у Half-Life є персонаж G-Man, який виглядає реалістично, але пропорції його обличчя та тіла спотворені так, що герой лякає. Зомбі та вампіри в кіно - теж істоти зі «зловіщої долини», їх зовнішність продумана так, щоб вони нагадували людей, але все-таки відрізнялися від них.

Чому її важко подолати?

Перейти «зловісну долину» непросто, тому що людина розпізнає навіть незначні деталі, які вказують на те, що перед нею робот або 3D-анімація. Наприклад, якщо пропорції людської особи передані правильно, але шкіра, волосся чи очі виглядають недостатньо реалістично, ефекту «зловіщої долини» не уникнути.

Причину нашого страху та неприйняття деяких роботів та цифрових персонажів досліджували вчені Каліфорнійського університету в Сан-Дієго. Вони провели такий експеримент: 20 випробуваним показували зображення людини, механічного робота та андроїда, одночасно з цим їм робили томографію мозку. Вивчивши скани, дослідники зрозуміли, що тривога виникає через те, що люди розпізнають людське обличчя, але рух істоти не відповідає нашим очікуванням і виглядає неприродно. Дослідження вчених Прінстонського університету показало, що реалістичні зображення собі подібних лякають не лише людей, а й мавп.

Хто та як намагається перейти долину?

Робототехніки

Творці роботів досі не можуть перейти «зловілу долину». Найуспішніші спроби робить знаменитий професор Університету Осакі Хіросі Ісігуро, який створив робота Geminoid. Йому вдалося створити неймовірно схожого на живу людину робота: її обличчя навіть може виражати емоції. Щоправда на фотографіях, де Ісігуро позує зі своєю роботизованою копією, глядач одразу відрізнить живу людину від неживої істоти. Крім того, рухи андроїда видають у ньому машину.

Кінематографісти
та творці анімації

У кінематографістів виникали проблеми з подоланням долини: саме тому глядачі погано приймали фільми, в яких з'являлися комп'ютерні копії відомих акторів, наприклад картину «Беовульф»; але до кінця 2000-х цей рубіж був подоланий. У 2008 році з'явився проект Digital Emily – фахівці з Університету Південної Каліфорнії створили 3D-копію обличчя актриси Емілі О'Браєн. На відео 2009 року глядачі YouTube навряд чи можуть зрозуміти коли перед ними справжня актриса, а коли - Digital Emily.

У багатьох фільмах останніх років - «Аватарі», «Загадковій історії Бенджаміна Баттона» або, наприклад, «Новій Людині-павуку», що нещодавно вийшов, - намальовані на комп'ютері персонажі не лякають нас тому, що вони вибралися з «долини» і ми не можемо відрізнити їхню відмінність від живих людей.

персонаж Тома Хенксау мультфільмі «Полярний експрес»

Творці анімаційних фільмів не раз намагалися зробити схожого на людину, але не лякаючого персонажа. Наприклад, у 1988 році Pixar випустила анімаційну короткометражку Tin Toy. У цій картині, виробництво якої схвалив Стів Джобс (у той час він очолював компанію), немовля грає з огрушкою, що ожила, - цей мультик був передісторією до успішної «Історії іграшок», але його головний герой викликав у глядачів жах. Після цього в Pixar залишили спроби перейти «зловісну долину»: вони знімали мультики про мурах («Пригоди Фліка»), рибок («У пошуках Немо»), незвичайних істот («Корпорація монстрів»), одухотворені машини («Тачки») та роботів («ВАЛЛ-І»).

Виняток із правил склали лише фільми «Суперссімейка» та «Вгору», але в них персонажі зовсім не реалістичні: їхні пропорції спотворені, а риси обличчя – умовні (згадайте Карла Фредріксена з мультика «Вгору»). Одна з небагатьох за останні десятиліття спроб створити реалістичного персонажа - це «Полярний експрес» Warner Bros. Pictures. Мультик викликав шквал критики: кондуктор поїзда, схожий на Тома Хенкса (актор озвучував його та ще кількох інших персонажів), лякав як маленьких, так і дорослих глядачів картини.

Розробники ігор

«Я думаю, що персонажі всіх сучасних відеоігор потрапляють у «зловісну долину», але розробники вміють приховувати це: рідко можна побачити обличчя героя у відеогрі, воно зазвичай приховано під маскою або шоломом, який приховує міміку», - сказав Марк Делі, директор з створення контенту в Nvidia, в одному з інтерв'ю . Делі працює в одній із головних компаній, яка намагається подолати «Зловісну долину» у відеоіграх. Саме Nvidia стала ініціатором проекту Digital Ira – творці Digital Emily (яка згадувалася вище) з Каліфорнійського університету Сан-Дієго зробили ще більш реалістичну 3D-модель людини: ця розробка допоможе ввести у відеоігри реалістичних персонажів, які не відрізняються від справжніх людей. Раніше розробникам вдавалося створити героїв, які виглядають добре, коли виконують прості дії (наприклад, біжать чи стріляють), але в ті моменти, коли обличчя персонажа виражало складні емоції або він робив якісь незвичайні дії, глядачеві ставало очевидно, що перед ним комп'ютерна графіка.

Можливо, як і кінематографістам, творцям відеоігор та навіть робототехнікам вдасться перейти «зловісну долину». Щодо цього є дві протилежні точки зору. Деякі дослідники вважають, що «долина» непереборна, тому що людина адаптується до більш досконалих технологій і вчиться розпізнавати навіть найнезначніші відмінності роботів або 3D-моделей від людей. Існує й інша думка: багато хто впевнений, що для молодих людей «зловіщої долини» просто не існує, тому що вони виросли в оточенні комп'ютерів і не сприймають їх як щось чуже.

Відкритого майже 40 років тому японським ученим Масахіро Морі. За цей час розробники зробили безліч спроб створити робота, з яким людина могла б розмовляти на рівних. Але навіть найкращі зразки поки що викликають легке почуття… занепокоєння.

Чи у вас – ні?

Що за феномен

Ефект «зловіща долини» (uncanny valley) полягає в тому, що сприймається людиною як дружній об'єкт лише до певної міри схожості. Якщо людиноподібні механізми з мікросхемами і лампочками, що горять, ми сприймаємо як щось мирне і комічне, то зовсім інша ситуація - з максимально схожими на нас. Дрібні невідповідності реальній людині (ідеально симетрична, застигла особа, різкість міміки) провокують страх і ворожість.

Якщо зобразити людське сприйняття робота на графіку, ми побачимо ту саму «долину», яку утворює крива, яка означає правдоподібність. Іншими словами, людині зручніше взаємодіяти з такою ж людиною або машиною (промисловим роботом, комп'ютером і т.д.), ніж з роботом, максимально схожим на людину.

Чому так відбувається?

На цей рахунок є чотири основні теорії:

людина несвідомо аналізує і відкидає дрібні відхилення від норми, унаслідок чого сприймає робота не як машину, бо як хворої чи мертвої людини;

бачачи гуманоїдного робота, людина стикається з невідомою істотою, від якої очікується чого завгодно;

ми не можемо зрозуміти почуття об'єкта, подібного до себе, і нас охоплює почуття невідомості;

людина не отримує прогнозованої реакції від робота і сприймає його як людину-психопату, а це, знову ж таки, загрожує небезпекою.

Воскресений письменник та англійський джентльмен

Чотири відео демонструють роботів, які максимально нагадують людину: вони розмовляють, реагують на рухи співрозмовника і навіть відповідають на його запитання, гримасуючи і киваючи.

Які емоції вони викликають у вас? Чи відчуваєте ви ефект «зловіщої долини» на собі?

Джулз

Джулс – робот, здатний підтримати джентльменський діалог. Він зроблений з гнучкого легкого матеріалу, що слабко відрізняється від людської шкіри - принаймні, на відео.

Цей антропоморфний робот, зроби… швидше народжений у Hanson Robotics, підтримає розмову «шляхетним» голосом, яким зазвичай оголошують станції метро. Відповідь буде супроводжена досить натуральною мімікою.

Крім того, багато інтернет-користувачі знаходять цього персонажа дуже привабливим зовні.

Еріка

Еріка - робот, створений японським робототехніком та головою лабораторії робототехніки при Осакському університеті Хіросі Ісігуро та представлений у 2015 році в токійському музеї, присвяченому науці та інноваціям.

Роботи, здатні існувати з людьми, – пряма спеціалізація Хіросі Ісігуро. За розробки в цій галузі він отримав Премію Знань (1 мільйон доларів) і включений до списку 100 геніїв, що нині живуть, за версією Creators Synectics (опублікований Daily Telegraph у 2007-му).

Еріка як рухається і розмовляє, але досить точно показує «емоції» з допомогою міміки і жестів і навіть може розпізнати невербальні сигнали людини.

Курокава

Курокава (Kurokawa) - спільна розробка виробника робототехніки Kokoro та Національного інституту передових наукових досліджень та технологій (AIST). У цього суперреалістичного людиноподібного робота є «попередник» - Актроїд-Ф (Actroid-F).

Роботи здатні підтримувати розмову один з одним, використовувати 12 виразів обличчя залежно від того, що відбувається, і імітувати рухи людей.

Обидва роботи були успішно протестовані в клініках: експеримент полягав у тому, щоб простежити за реакцією живих людей у ​​присутності гуманоїдів. З'ясувалося, що лише четверо пацієнтів із 70 почувалися некомфортно в такій ситуації.