تروای مجازی به‌ کمک شبیه‌سازی دیجیتالی‌

 کاربرد جلوه‌های ویژه در فیلم‌هایی که بودجه‌های بزرگی را به خود اختصاص می‌دهند بسیار چشمگیر است. این موضوع به حدی پیشرفت کرده است که با روی کار آمدن کامپیوتر و انواع برنامه‌های نرم‌افزاری حتی فیلم‌سازان آماتور را هم قادر به خلق جلوه‌های ویژه به‌ظاهر حرفه‌ای کرده است.

به گواهی تاریخ اولین فیلم‌سازی که در فیلم خود از جلوه‌های ویژه استفاده کرد شخصی به‌نام "آلفرد کلارک" بود که در سال 1895 فیلمی‌به نام   ”Mary, Queen of scots“را ساخت.

در صحنه‌ای از فیلم که قرار بود سر از بدن ماری جدا شود، وی با قطع فیلم‌برداری و جایگزین کردن یک مانکن به جای ماری، فیلم‌برداری را از سر گرفت و جلاد سر مانکن را قطع کرد. بعد از آن در دهه 1920 و 1930، تکنیک‌های جلوه‌های ویژه پیشرفت زیادی کرد. به‌زودی تکنیک‌های متفاوتی مثل تصاویر متحرک و انیمیشن و یا مدل‌های 3 بعدی روی کار آمدند. پس از آن با ورود رنگ به صنعت فیلم‌برداری، تکنیک‌هایی مثل صفحه آبی جای خود را باز کردند. در دهه 1970 تغییرات مهمی‌در تجارت جلوه‌های ویژه اتفاق افتاد که یکی از آن‌ها ساخته شدن فیلم "جنگ ستارگان" توسط "جورج لوکاس" بود. گروه جلوه‌های ویژه این فیلم یک دوربین که توسط کامپیوتر کنترل می‌شد ساختند و به این‌ترتیب این امکان را داشتند که بتوانند حرکات دوربین و تکرار آن‌ حرکات را با دقت بسیار زیادی انجام دهند.

عرصه شبیه‌سازی‌های کامپیوتری‌

از دهه 1990، شبیه‌سازی کامپیوتری(CGI)   طلایه‌دار فناوری‌های جلوه‌های ویژه شدCGI . به فیلم‌سازان قدرت کنترل بیشتری را می‌دهد و این امکان را فراهم می‌کند که با اطمینانی بیشتر و هزینه‌ای کمتراقدام به خلق جلوه‌های ویژه برای فیلمشان کنند. این نوآوری توانست تمامی‌زوایای جلوه‌های ویژه و تصاویر متحرک را دستخوش تغییر کند. ترکیب‌بندی‌های دیجیتالی هم امکان کنترل بیشتر و آزادی خلاقیت بیشتری را نسبت به قبل فراهم کردند و علاوه‌براین باعث تنزل کیفیت تصویر نمی‌شدند. شبیه‌سازی دیجیتالی باعث شد مدل‌هایی با جزییات بیشتر و واقعی‌تر برای فیلم‌ها خلق شوند.

مهم‌ترین کاربردCGI  در خلق تصاویر واقعی از مخلوقات فانتزی است. به عنوان مثال "پارک ژوراسیک" ساخته "استیون اسپیلبرگ" با به تصویر کشیدن دنیای دایناسورها توانست یکی از جنبه‌های کاربردی کامپیوتر را در فیلم‌سازی به همگان نشان دهد. پس از آن در سال‌ 1995 فیلم‌هایی مثل داستان اسباب‌بازی ساخته‌شدند که این مفهوم را به همراه داشتند: "دیگر مرز مشخصی بین فیلم‌های زنده با فیلم‌های انیمیشن وجود ندارد." 

بدل‌های مجازی در سینما

وقتی صحنه‌های نبرد بین یونانیان و سربازان تروآ را در فیلمTroy  مشاهده می‌کنیم، حتی به ذهنمان هم خطور نمی‌کند که بخش بزرگی از این سپاهیان جنگاور، چیزی جز بدل‌های مجازی نیستند که پا به پای سیاهی لشکرهای واقعی فیلم مشغول نبردند. از آن به بعد این فناوری به‌قدری جدی‌ شد، که شاهد نبرد سپاهان دیجیتالی در سایر فیلم‌های سینمایی نیز بودیم.

به نقل ازtech.groups.yahoo.com  استفاده از بدل‌ها و سیاهی لشکرها در فیلم‌های سینمایی چیز جدیدی نیست اما مشکلاتی در استفاده از بدل‌ها و سیاهی لشکرهای واقعی وجود دارد. این مطلب در ساخت فیلم‌های تاریخی و حماسی و به‌ویژه در جایی که فیلم‌ساز باید صحنه‌های پرتحرک و پر زد و خورد و گاهی خشونت‌بار را به‌تصویر بکشد، بیشتر خود را نشان می‌دهد.در این‌گونه موارد علاوه بر مشکلاتی که در هماهنگ کردن و کنترل سیاهی لشکرها وجود دارد، حفظ سلامت آن‌ها نیز مهم است. مجموعه این مشکلات سبب می‌شود که معمولاً این صحنه‌ها آن‌طوری که سازنده می‌خواهد از آب در نیاید و بیش از حد، مصنوعی جلوه کند.

استفاده از فناوری برای به‌تصویر کشیدن صحنه‌های پرازدحام و شلوغ، چیز جدیدی نیست. به‌طور مثال در دهه 1920 فیلمبردارها با استفاده از لنزهای ویژه‌ای این حالت‌ها را ایجاد می‌کردند. رویه استفاده از تکنیک‌های کامپیوتری در ساخت هنرپیشه‌ها و بدل‌ها برای جایگزینی با هنرپیشه‌ها و بدل‌هایی که مجبورند کارهایی خطرناک یا غیرممکن انجام دهند، زمان زیادی است که به‌عنوان بهترین و به‌صرفه‌ترین انتخاب دنبال می‌شود.

روشهایی مانندmotion capture ، متحرک‌سازی فریم به فریم و حتی استفاده از بانک‌های عظیم اطلاعاتی برای تعریف حرکات و خصوصیات یک کاراکتر از جمله این تکنیک‌ها هستند. ولی در تمامی‌این روش‌ها ما نیازمند پیش‌بینی کلیه حرکاتی هستیم که یک کاراکتر در یک صحنه ممکن است انجام دهد و این علاوه‌بر پیچیده کردن روند تولید، غالباً نتیجه مناسبی به‌دنبال نخواهد داشت.

 شرکتNatural motion   راهی برای ساخت این‌گونه صحنه‌ها و کاهش پروسه تولید یافته‌است که به سازندگان اجازه می‌دهد از آن برای ساخت بدل‌کار و سیاهی لشکر برای صحنه‌هایی که انجام آن‌ها برای انسان غیرممکن یا به‌طور بالقوه دارای خطر بالایی است استفاده کنند. در این روش صحنه‌های نبرد با استفاده از بدل‌های مجازی پیاده‌سازی می‌شوند. بدل‌های مجازی پیش از این هم در ساخت فیلم استفاده شده‌اند که معروف‌ترین نمونه آن سه‌گانه ارباب حلقه‌هاست، اما بدل‌های مجازی استفاده شده درTroy  با نوع به‌کار رفته در ارباب حلقه‌ها تفاوتی اساسی دارند: "این بدل‌ها دارای هوش مصنوعی هستند."

 نرم‌افزاری که این شرکت برای این منظور ارائه داده‌است،Endorphin  نام دارد که در بخش جانورشناسی دانشگاه آکسفورد ساخته و پرداخته شده است. این برنامه هوشمند با استفاده از فناوریACT  کاراکترهایی مجازی را پدید می‌آورد که کاملاً مشابه انسان‌های واقعی به محیط واکنش نشان می‌دهند. برخلاف بیشتر کاراکترهای کامپیوتری که وابسته به یک پایگاه داده ثابت هستند، کاراکترهایی کهEndorphin  پدید می‌آورد، به‌طور مستقل حرکت می‌کنند، محیط اطراف خود را حس می‌کنند و به آن واکنش نشان می‌دهند؛ یعنی درست همان‌طور که یک انسان این‌کار را انجام می‌دهد.

فرایندی که بدل‌های مصنوعی را قادر به حرکت و فکر کردن می‌کند،Active Character Technology  و یا به اختصارACT  نام دارد. این فن‌آوری بر پایه شبیه‌سازی هوش انسان، بدن و سیستم عصبی استوار است. پارامترهای مورد استفاده در فناوریACT  مثل وزن، ابعاد اندام‌ها و محدوده اتصالات، بر پایه داده‌ها و مشخصات واقعی آناتومی‌و فیزیک بدن انسان استوار است. در این فن‌آوری به بدل‌های مجازی می‌آموزند که چگونه با استفاده از تکامل مصنوعی(artificial evolution) حرکت کنند، واکنش نشان دهند و ذخیره دانش خود را افزایش دهند. مدل ماهیچه‌های هر کاراکتر خصوصیاتی مشابه ماهیچه‌های واقعی انسان دارند و اطلاعات برنامه ریزی شده در سیستم عصبی هوش مصنوعی پالس‌های کوتاهی به ماهیچه‌های بدن می‌فرستد و بدین ترتیب انجام دادن حرکاتی مثل حفظ تعادل یا پرش را میسر می‌سازد. واکنش‌های هر یک از کاراکترها، مجموعه‌ای از واکنش‌های واقع‌گرایانه را سبب می‌شود، به‌طوری‌که سربازان شبیه‌سازی شده فیلمTroy  می‌توانند به ضرباتی که از طرف حریفشان وارد می‌شود پاسخ مناسب نشان دهند.

نرم‌افزارEndorphin   با استفاده از فناوریACT ، با در هم آمیختن اصول و هوش مصنوعی به طراحی کاراکترهای سه بعدی می‌پردازد که به معنای واقعی کلمه با هوشند و قادرند حرکات بشری را شبیه‌سازی کنند. آن‌ها یاد می‌گیرند راه بروند، لگد بزنند، تکل بروند و احیاناً به زمین بخورند ... . کاراکترهایی که به این روش ساخته می‌شوند، می‌توانند یاد بگیرند، خود را با محیط تطبیق دهند و تکامل پیدا کنند.

جالب این جاست که کاربران این نرم‌افزار، مجبور نیستند سیستم هوش مصنوعی آن را برنامه‌ریزی کنند. تنها کاری که آن‌ها باید انجام دهند، دادن دستورات به برنامه است؛ درست مثل دستوراتی که یک کارگردان به بازیگر می‌دهد. کاربر باید پارامترهایی نظیر جهت و اندازه نیرو و آن قسمت از بدن که این نیرو باید بر آن اعمال شود را مشخص کند تا این‌که برنامه بر اساس این ورودی‌ها، بتواند شبیه سازی را انجام می‌دهد.

سپاهیان دیجیتالی

شرکتMPC  برای ساخت فیلم Troy، نرم‌افزار دیگری نیز طراحی کرد. از این نرم‌افزار کهALICE  نام داشت برای شبیه‌سازی مغز هر سرباز استفاده می‌شد. در این نرم‌افزار با استفاده از انواع حسگرها، به یک عامل(Agent)  اجازه داده می‌شود که اطلاعات محیط اطراف خود را دریافت کند. به عنوان مثال یک سرباز می‌تواند سربازهای دیگر را تشخیص دهد یا وضعیت زمینی که روی آن ایستاده است را درک کند. این حسگرها می‌توانند بصری، شنیداری یا از هر نوع دیگری باشند.

آینده از آن کیست؟

استفاده از فن‌آوریACT مانند اکثر فن‌آوری‌های دیگر، فقط منحصر به سینما نخواهد بود. این نوع فن‌آوری‌ها توانایی‌های بالقوه‌ای دارند که کاربرد آن‌ها را گسترده‌تر می‌کند. به‌طورنمونه، استفاده از فن‌آوریACT  در فریفتن بینندگان یک سخنرانی یا یک برنامه که به‌طور زنده از تلویزیون در حال پخش است می‌تواند ایده خوبی باشد. با پیشرفت این فن‌آوری، به‌راحتی می‌توان محل سخنرانی یک سخنران را پر از طرفداران دیجیتالی کرد که برای او دست می‌زنند و هورا می‌کشند. مطمئناً بینندگانی که این سخنرانی را میان انبوه طرفداران مشاهده می‌کنند، حتی نمی‌توانند حدس هم بزنند که آن‌ها اصلاً در محل حضور ندارند و در واقع جز بدل‌های مجازی، شنونده دیگری در این سالن سخنرانی وجود ندارد.

فریبا فرهادیان‌