除了生成电影特效，CG技术还可以为机器“附加灵魂”_风闻

可能大家都看过《阿凡达》《蜘蛛侠II》《猩球崛起I~III》等好莱坞的商业大片，给人们留下深刻印象的，莫过于这些电影的炫丽特效。但大多数人都是影院观看一次，过个眼瘾就完了；除非是做电影与动画方面的专业人才，或许也没有太多人想去深入了解电影背后的技术。

但如果你是一名资深影迷，那么一定对CG（Computer-Generated，电脑生成）技术并不陌生。它是一种借助计算机来制作动画的技术，大致可以分为二维动画（2D）和三维动画（3D）两种。

作为“电影史上 10 大里程碑之作”之一的《阿凡达》来说，它之所以被广大影迷称为“奇迹之作”，除了其背后隐喻的人文争议、导演卡梅隆进行的多角度投入等因素之外，就是因为这部电影是用 了 CG 动画的 3D 技术来拍摄的，让人们在观影时体验到了近乎完美的身临其境的感受。

那么，这部“传奇”电影是怎样做到这一点的呢？

《阿凡达》中体现的“里程碑”级的 3D 效果，不仅仅是因为使用了自行研发的 3D 摄像机和虚拟摄影机，还在于应用了一项能保留演员细致表情的技术，进一步增加了营造电影真实感的砝码。

在此之前使用 CG 技术拍摄的电影，比如《最终幻想》等，往往因为人物面部表情僵硬，让人一眼就判断出是用了电脑特效，从而失去了真实的沉浸感。

而《阿凡达》中角色面部表情无比真实的原因，要归功于电影制作团队中主要负责计算机生成面部工作的 Mark Sagar。他也因为在《阿凡达》和另一部应用该面部表情技术的电影《金刚》中的出色工作，分别在 2010 年和 2011 年获得了奥斯卡科技奖（Oscar Sci-tech Awards）。

Mark Sagar 副教授目前是奥克兰大学生物工程学院动画技术实验室的主任，旨在创造自主互动的动画系统，助力下一代人机互动和面部动作技术的发展。他从构建模仿人眼的机器开始，目前的研究方向包括**开发结构合理的虚拟眼睛和创建生物力学模拟解剖的真实模型：**这将是一个通过数学和生理学，将逼真的人类特征结合计算机图像的案例。

除了学术研究之外，Mark Sagar 还联合创立了一家专注于开发具有情感响应功能、并有着个性和特色的虚拟形象公司 Soul Machines（后文统称：****灵魂机器）。

灵魂机器的总部位于新西兰的奥克兰市，由 AI 研究人员、神经科学家、心理学家、艺术家和创新思想家等构成，目前已成功为梅赛德斯奔驰、SKI-II 和索尼等公司定制了虚拟服务形象。

不要以为这只不过是给一个精灵或者某个同学配上一张脸这么简单，灵魂机器实际上从 4 个方面改善了人机交互体验：**首先，其定制的形象十分逼真；****其次，它所采用的数字 DNA（Digital DNA™）技术可以保证迅速且规模化地创造及定制交互；****此外，通过 AI 驱动的数字大脑还可以让虚拟形象识别交互者的面部表情，判断交互者的心情状态，并作出反馈，以便更深度且真实地进行互动；**最后，其做出的虚拟形象还可以在与人的互动中不断学习，提升表现。

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下面来看一个具体的例子—— Baby X。

以自家女儿为原型，Mark Sagar 带领动画技术实验室研发出一个“永生”于屏幕中的数字宝宝—— Baby X，这个宝宝可以倾听并对语言给出表情和动作上的反馈。比如在 Baby X 在“生病难受”时、对话人不理睬她时，她就会表现出忧伤焦躁的行为和表情。而与其交互的人则需要像在真实世界照顾幼童一样，跟 Baby X 交流，使其“平静下来”。

除此之外，这个数字宝宝还会对虚拟网页做出反应。比如，你可以在屏幕中看到 Baby X 正尝试画一个心形，或者尝试弹虚拟钢琴等；交互者还可以与正在行为中的数字宝宝进行互动。

      

图 | Baby X 尝试画一个心形（来源：Fanatical Futurist Youtube）

对 Baby X 内部进行解析，这个数字宝宝是由虚拟的神经系统（Virtual Nervous System）驱动的，如果以虚拟透视解剖图来进行展示，可以看到这个虚拟的神经系统控制着她的一举一动，包括呼吸、心跳、动作和表情等。这个系统的中枢，就在虚拟大脑中，主要负责控制并发出对任意传感输入的反馈。

      

图 | Baby X 内部虚拟神经系统（来源：Fanatical Futurist Youtube）

虽然目前来看，这些形象还有很多缺陷，比如口型或表情略为僵硬等，但不可否认，灵魂机器的开发成果看上去已经离人类很接近了。那么，不论是从思想灵魂的角度，还是从数字机器的层面，灵魂机器这家公司在未来将会如何发展？他们的联合创始人兼首席商务官 Greg Cross，将在今年的 EmTech China 全球新兴科技峰会上带你深入走进这些虚拟形象的“灵魂”中。