Zapomeňte na tradiční představu humanoidního robota, který se podobá rozpohybované figuríně z výkladní skříně. Vědci z Mnichova se spojili s těmi v Japonsku a podívali se na výrobu takového robotického obličeje z jiné strany. Výsledkem je Mask-bot, který ke své existenci využívá 3D projekci.

Robotická tvář je převratným technickým řešením propojujícím několik typů technologií. Paprsek z projektoru promítá obraz tváře na jakousi průhlednou plastovou hlavu. Výsledkem je pak i z úhlů poměrně realisticky vypadající obličej, kterému díky počítačovému softwaru nechybí mimické výrazy a mrkání očí.

„Maska má jednu nespornou výhodu – mění tváře na požádání,“ vysvětluje přednosti Mask-bota vedoucí německého týmu Gordon Cheng s tím, že si uživatel zvolí pohlaví robota a vezme si jen příslušnou hlavu – ostře řezanou mužskou či ženskou s jemnějšími rysy.

Počítač pak sám vytvoří neomezené množství 3D obličejů, jejichž projev doprovází emocionální výrazy.

Realita přes počítač

„Počítač ovládá hlas a exprese obličeje, které odpovídají významu sdělení, které robot říká,“ vysvětluje Takaaki Kuratate z japonského Národního institutu pokročilé průmyslové vědy a technologií, který sám vyvinul animační systém pro mimiku mluvící hlavy.

Systém funguje tak, že počítač detekuje význam slova a přiřadí k němu z databáze vhodný výraz obličeje. Ty byly sesbírány pomocí programu motion capture, což je způsob nahrávání pohybu skutečného objektu a jeho převedení na digitální model.

Promítání nafilmované tváře na nějaký reliéf není sice úplná technologická novinka, vědci však reálný výraz vytvořili pomocí zadní projekce a umístili promítačku jen 12 cm od povrchu obličeje. Trojrozměrný obraz je promítán pomocí objektivu typu rybí oko, takže se fiktivní tvář dokonale rozlije po masce.

Umělá hlava pro dialog

S prototypem umělé hlavy lze vést krátký dialog. Při prezentaci vynálezu vědec například řekl „duha“ a robot přemýšlivým hlasem odpověděl: „Když sluneční paprsky narazí do kapek ve vzduchu, zachovají se jako hranol a stvoří duhu.“ Robotická hlava zatím mluví jen japonsky nebo anglicky, zato lze zvolit ze ženského či mužského hlasu.

O sofistikovaný dialog však jde až v druhé řadě. Hlavní je věrohodná tvář.

S hlavou na poradu!

Kuratate věří, že by se jejich vynález totiž mohl v budoucnu uplatnit například při videokonferencích. „Mask-bot vytvoří realistickou repliku osoby, takže budete mít pocit, že s avatarem skutečně sedíte u konferenčního stolu,“ přeje si Kuratate.

K vytvoření umělé kolegovy hlavy prý stačí jako předloha jen normální fotografie, kterou si sám program upraví na 3D.

„Navíc není třeba zatahovat záclony,“ směje se Kuratate. Jejich robohlavu lze totiž dobře vidět i za denního světla. A jak by taková konference na dálku mohla probíhat? Přes Mask-bota lze totiž hovořit, aniž byste měli před ústy mikrofon – stačí mít správný software a psát své myšlenky přes klávesnici počítače.

Váš avatar, který bude třeba na druhé straně oceánu, vše nahlas kolegům přetlumočí i se správnými grimasami.

Podle vědců jejich prototyp představuje budoucnost robotického průmyslu. Nezbývá než čekat, zdali se jejich očekávání potvrdí.

Jak funguje MoCap?

*Motion capture (zkracováno na MoCap nebo mocap) je termín, kterým se označuje proces nahrávání pohybu skutečného objektu a jeho převedení na digitální model. Využívá se zejména v zábavním průmyslu, ale též pro medicínské a sportovní účely (analýza pohybu ap.) nebo v armádě.

*Cílem je získat pro každou jednotlivou část těla dostatek dat, aby bylo možno co nejlépe zrekonstruovat jeho obraz v prostoru. Tvoří se tak záznamy celého těla, nebo jen jeho částí či obličeje a mimických výrazů.

*U trikově náročných filmů, jako např. Avatar nebo Pán prstenů, byl MoCap klíčovou součástí natáčení celého filmu.