Heeft u wel eens hardlopende computerwezens gezien? Onlangs promoveerde Thomas Geijtenbeek aan de Universiteit Utrecht op een nieuwe methode om bewegingen te animeren. Met deze methode leren tweebenige wezens zichzelf lopen met behulp van spier- en zenuwmodellen. De wezens kunnen het bij hogere snelheden op een rennen zetten en een soort kangoeroe-achtig wezen kan zelfs springen.
In de virtuele wereld van games is het belangrijk dat een wezen op een natuurlijke manier beweegt, anders verliest de de illusie zijn geloofwaardigheid. Alles wat beweegt, moet zich houden aan natuurwetten, net als in de ‘echte’ wereld. Al tientallen jaren wordt daarom onderzoek gedaan naar ‘fysica-simulatie’. Bij deze simulatie worden bewegingspatronen berekend met natuurkundige formules. Bewegingen zouden dan natuurlijker moeten overkomen. Tot nu toe bewogen robots echter nogal harkerig.
Door een optimale ligging van de spieren te bepalen, slaagde Geijtenbeek erin om gesimuleerde wezens op een veel natuurlijkere manier te laten bewegen. Tweebenige wezens leren zelf om te lopen en te rennen, op basis van natuurgetrouwe spier- en zenuwmodellen. Dankzij deze modellen bewegen de wezens automatisch op een natuurlijke manier. Mensachtige wezens kunnen dus lopen en rennen en kangoeroeachtige wezens kunnen overgaan op springen. “Deze bewegingen zien er niet alleen prachtig uit, de simulaties kunnen ons ook veel leren over beweging in de echte wereld van mensen, dieren en robots,” vertelt Geijtenbeek.
Geijtenbeek: “Tot nu hielden fysisch gesimuleerde karakters zich wel aan de natuurwetten, maar negeerden zij de biologische beperkingen waar natuurlijke wezens mee te maken hebben. Zo kunnen spieren maar een beperkte hoeveelheid kracht geven, afhankelijk van hoe lang zij zijn en hoe snel zij samentrekken. Zenuwbanen zijn relatief langzaam met het doorgeven van informatie, waardoor mensen en dieren met enige vertraging reageren op zintuiglijke waarnemingen. In mijn methode heb ik deze biologische beperkingen ingebouwd, waardoor het resultaat een stuk natuurlijker is.”
Door deze methode kunnen wezens en objecten op veel manieren op elkaar reageren en komt alles veel natuurlijker over. “In games zie je daarom dat bewegingen tijdens interacties vaak hetzelfde zijn en niet helemaal realistisch overkomen. Met deze nieuwe methode is elke interactie natuurlijk en nooit precies hetzelfde,” aldus Geijtenbeek. Het onderzoek is niet alleen interessant voor game-ontwikkelaars, maar ook voor onderzoekers die zich bezighouden met spierziektes.
