Эффект зловещей. Эффект "зловещей долины"

Практическая работа №7. Создание анимаций
Компьютерный практикум

Современный человек не может себе представить свою жизнь без информации. В ХХІ веке 80 % этой информации - видеоинформация. Современные фильмы и мультфильмы являются той «отдушиной» для человека делового и постоянно занятого, при просмотре которых он отдыхает и отвлекается от обыденных проблем. Для того чтобы снять качественный фантастический фильм или 3D-мультфильм, нужно использовать анимацию и огромное количество компьютерных технологий. На данном уроке будут рассмотрены основы создания простейшей анимации, а также рассмотрены некоторые основные понятия, такие как Motioncapture, Эффект «зловещей долины», 3D-мультфильм.

На данном уроке будет рассмотрено создание анимации.

Слово анимация имеет множество значений.

1. Анимация (от фр. animation - оживление, одушевление) - западное название мультипликации: вид киноискусства и его произведение (мультфильм), а также соответствующая технология.

2. Компьютерная анимация - последовательный показ (слайд-шоу) заранее подготовленных графических файлов, а также компьютерная имитация движения с помощью изменения (и перерисовки) формы объектов или показа последовательных изображений с фазами движения.

3. Анимация - процесс придания способности двигаться и/или видимости жизни объектам и мёртвым телам (например, зомби - анимированный труп) в выдуманных мирах художественных произведений и играх жанра фэнтези.

Рис. 1. Наброски анимации Тарзана ()

Создание сложных анимированных изображений - очень трудоёмкая и непростая задача. Существуют специальные люди - аниматоры, которые занимаются созданием и обработкой анимации. С помощью анимации стала возможной передача движения человека различным компьютерным персонажам. В большинстве фильмов компьютерные персонажи на самом деле имеют вполне реальные человеческие прототипы. С помощью специальных датчиков фиксируются движения и мимика человека, которые затем передаются и анализируются компьютером. Один из последних примеров - работа Бенедикта Камбербэтча в трилогии «Хоббит». Как ни парадоксально, но актёр сыграет…дракона Смауга. Многие из вас, наверное, подумают, что речь идёт об озвучке. Однако нет - благодаря технологии захвата движения дракон Смауг в исполнении Камбербэтча оживёт. Сам актёр так говорит об этой работе: «Я уже качаюсь и делаю всякие упражнения на гибкость, чтобы двигаться в костюме, увешанном шариками, как это делается при съемках с помощью захвата движения… »

Motion capture . Захват движений

Motion capture - метод анимации персонажей и объектов. Дословный перевод с английского - захват движения. Метод применяется в производстве мультфильмов, а также для создания спецэффектов в фильмах. Широко используется в игровой индустрии. Разработчиком является компания Digital District. Данная технология использовалась при анимации сгенерированного компьютером киноперсонажа Голлум в трилогии «Властелин колец» (модель - Энди Серкис) (рис. 2). В 2007 году с помощью неё был создан «Беовульф», в 2009 году - «Рождественская история», «Аватар». Также с помощью этой технологии было создано лицо Волан-де-Морта в фильмах «Гарри Поттер».

Существуют два основных вида систем motion capture.

Рис. 2. Технология Motion capture вдействии (создание персонажа Голлума из «Властелина колец») ()

Маркерная система motion capture , где используется специальное оборудование. На человека надевается костюм с датчиками, он производит движения, требуемые по сценарию, встаёт в условленные позы, имитирует действия; данные с датчиков фиксируются камерами и поступают в компьютер, где сводятся в единую трёхмерную модель, точно воспроизводящую движения актёра, на основе которой позже (или в режиме реального времени) создаётся анимация персонажа. Также этим методом воспроизводится мимика актёра (в этом случае на его лице располагаются маркеры, позволяющие фиксировать основные мимические движения).

Рис. 3. Безмаркерная технология создание анимационного персонажа ()

Безмаркерная технология , не требующая специальных датчиков или специального костюма (рис. 3). Безмаркерная технология основана на технологиях компьютерного зрения и распознавания образов. Актер может сниматься в обычной одежде, что сильно ускоряет подготовку к съемкам и позволяет снимать сложные движения (борьба, падения, прыжки, и т. п.) без риска повреждения датчиков или маркеров. На сегодняшний день существует программное обеспечение для безмаркерного захвата движений, которому не требуется специального оборудования, специального освещения и пространства. Съёмка производится с помощью обычной камеры (или веб-камеры) и персонального компьютера.

Анимация обладает при нынешнем уровне развитии техники, поистине потрясающими возможностями.

Для того чтобы освоить столь сложные «трюки», необходимо много учиться. Данный урок направлен на изучение простой анимации.

Простая анимация - это последовательность сменяющих друг друга кадров.

Программы, которые помогают сделать анимированное изображение, в большинстве своём всего лишь выставляют в цепочку УЖЕ ПОДГОТОВЛЕННЫЕ ЗАРАНЕЕ пользователем картинки. Например, если взять несколько заранее подготовленных картинок и обработать их в специальной программе-аниматоре, то можно получить такую анимацию (рис. 4).

Рис. 4. Последовательные картинки для анимации ()

Чтобы было еще понятнее, нужно посмотреть на ту же картинку, но «в замедленном варианте». Пользователь увидит, что это всего лишь несколько кадров сменяют друг друга! Главное - время, пауза, которая проходит между ними. Выставить время помогают специальные программы-аниматоры.

Подобную анимацию каждый можете сделать и сам. Например, сфотографировать с помощью эффекта «мультисъёмки» подряд несколько положений своего домашнего любимца. Затем обработать их в специальной программе или просто сделать презентацию с помощью редактора Power Point, в которой с достаточной скоростью меняются слайды - и вы получите небольшой «ролик», имитирующий движения вашего питомца.

Как создают мультфильмы?

Принято считать, что мультфильм - развлечение для детей. Однако красивые мультипликационные истории любят не только малыши, но и взрослые. Сегодня мультипликация перестала быть просто забавой. Это настоящее искусство и сложный технический процесс. Для того чтобы узнать, как делают мультфильмы, нужно посмотреть на работу художника-аниматора и увидеть, как оживают неодушевленные картинки и учатся говорить пластилиновые персонажи.

Мало кто знает, что мультипликация появилась даже раньше кинематографа. Отцом-основателем мультфильмов принято считать Эмиля Рейно. Он в 1877 году представил публике первую движущуюся ленту, на которой последовательно сменяли друг друга рисованные картинки. Однако и до него были попытки оживить картинки. Еще в XV веке в Европе были распространены книги, которое при быстром перелистывании создавали иллюзию движений персонажей. Собственно именно на этом и построен сам принцип мультипликации.

Существует несколько разновидностей мультфильмов.

1. Рисованные.

Самый популярный вид мультипликации по сей день - рисованные. Меняются только технические приспособления. Если раньше мультфильмы рисовались от руки, то теперь это делается на компьютере. Принцип того, как делают рисованные мультфильмы, остался неизменным. Сначала пишется подробный сценарий. Затем рисуются все персонажи. Каждый рисунок представляет собой элемент движения персонажа, отдельную его позу. Таких рисунков может быть тысячи. После рисунки либо фотографируются по одному и сводятся в единый видеоряд с 24 кадрами в секунду, либо с помощью специальных программ то же самое делается на компьютере (рис. 5).

Рис. 5. Кадр из рисованного мультфильма ()

2. 3D-мультфильмы

Компьютерная анимация - это самое перспективное направление на сегодняшний день. В ней особо выделяются 3D-мультфильмы (рис. 6). Они позволяют делать изображение объемным. Это очень дорогая технология, но именно 3D-мультфильмы сегодня собирают полные залы в кинотеатрах.

Как делают 3D-мультфильмы? Конечно же, здесь на помощь человеку приходят современные технологии. Картинка создается с помощью особых компьютерных программ, например Maya или Z-Brush. Сначала прорисовывается «скелет» персонажа со всеми мышцами и сухожилиями. Каждая из них, как в настоящем человеческом теле, отвечает за то или иное действие. То есть при повороте головы мы будем видеть движение шейных мышц, а при сгибе руки будет напрягаться бицепс. Особое внимание уделяется лицу, мышцам, отвечающим за мимику. Затем на скелет натягивается текстура. Причем это не только цвет кожи и одежды. Важно проработать каждую морщинку и складочку, все светотени и прочее, чтобы персонаж выглядел живым. Так же подробно прорабатывается фон. Все должно быть максимально правдоподобным и реалистичным. Чтобы не прорисовывать каждую травинку, у мультипликаторов есть специальные модули, которые «рассаживают» растительность в кадре так, как она растет в действительности.

Затем начинается монтаж. Обычно аниматор создает 4 секунды мультфильма в неделю - настолько это кропотливый процесс! Чтобы успеть вовремя, над мультфильмом обычно работают десятки аниматоров.

Рис. 6. Кадр из 3D-мультфильма ()

3. Пластилиновые мультфильмы

Любимые с детства пластилиновые мультфильмы (рис. 7) делаются немногим проще. Но компьютер в них используется только на стадии монтажа. Все фигурки во всех их действиях лепятся вручную. В профессиональных студиях фигурки делают из особого пластилина, который не плавится под лампами. Затем их укладывают на специальную поверхность чистого цвета (синего, зеленого) - хромокей. Фигурки снимаются на цифровую камеру. Затем так же снимается фон. А уже на компьютере фон и фигурки соединяются. Это называется методом перекладки. Сейчас он наиболее распространен.

Рис. 7. Кадр из пластилинового мультфильма ()

На практике создание анимации с помощью программы Power Point выглядит так.

Для того чтобы запустить программу Microsoft PowerPoint, нужно зайти в меню Пуск - Все программы - Microsoft Office и выбрать Microsoft PowerPoint . Первое, что нужно сделать, - выбрать макет слайда, поскольку по умолчанию там будет стоять Заголовок слайда . Для создания анимации нужно выбрать Пустой слайд (рис. 8).

Рис. 8. Выбор в Power Point Пустого слайда

После этого нужно в пункте меню Вставка - Рисунок выбрать картинку, которая в последующем должна стать фоном для анимации. Она может находиться в любой папке компьютера пользователя. Если фоновый рисунок не совпадает с размерами слайда, его можно растянуть за соответствующие маркеры (рис. 9, 10).

Рис. 9 и 10. Выбор фонового рисунка

Следующая задача - выбор самого объекта анимации, который будет двигаться (рис. 11).

В последующем компьютер будет автоматически предлагать папку, из которой был загружен первый рисунок, естественно, после нажатия Вставка - Рисунок.

Рис. 11. Рисунки осьминога и рыбки наложены на фоновый рисунок

Нужно помнить, что анимационные рисунки могут иметь свой цвет фона, который не совпадает с цветом фонового рисунка, но с помощью других программ, например Photoshop CS6, можно удалить фон и вставить рисунки без него.

Следующая задача, после того как анимационная картинка полностью загружена, - сделать так, чтобы объекты двигались (рис. 12).

Рис. 12. Настройка движения анимационных объектов

Для этого нужно зайти на вкладку Анимация - Настройки анимации - Добавить эффект и выбрать путь перемещения объектов по своему усмотрению. Это может быть движение в любую сторону или даже нарисованный самим пользователем путь. В колонке справа можно выбрать и скорость передвижения анимационных объектов. Чтобы начать анимацию, нужно нажать клавишу F 5 и стрелочку «Вверх» в колонке справа (рис. 13).

Рис. 13. Начало просмотра анимации

Чем больше времени и усилий потратит пользователь, тем лучше анимация у него может получиться. Естественно, очень качественную анимацию создают люди в более профессиональных программах.

Вставка. Эффект «зловещей долины» и перспективы анимации

Одним открытым вызовом в компьютерной анимации является фотореалистичная анимация человека. В настоящее время большинство фильмов, созданных с использованием компьютерной анимации, показывают персонажей-животных (В поисках Немо, Рататуй, Ледниковый период, Лесная братва), фантастических персонажей (Корпорация монстров, Шрек, Монстры на каникулах), антропоморфные машины (Тачки, Роботы) или мультяшного человека (Суперсемейка, Гадкий я). Фильм «Последняя фантазия: Духи внутри нас» часто приводится в качестве первого компьютерного фильма, сделавшего попытку показать реалистично выглядящих людей. Однако из-за огромной сложности человеческого тела, движений человека и биомеханики человека реалистичная симуляция человека остаётся в значительной степени открытой проблемой. Еще одной проблемой является неприязнь как психологический ответ на просмотр почти идеальной анимации человека, известная как «зловещая долина».

Эффект «зловещей долины» (англ. uncanny valley) - гипотеза, по которой робот или другой объект, выглядящий или действующий примерно как человек (но не точно так, как настоящий), вызывает неприязнь и отвращение у людей-наблюдателей.

В 1978 году японский ученый Масахиро Мори провел опрос, исследуя эмоциональную реакцию людей на внешний вид роботов. Поначалу результаты были предсказуемыми: чем больше робот похож на человека, тем симпатичнее он кажется - но лишь до определённого предела. Наиболее человекоподобные роботы неожиданно оказались неприятны людям из-за мелких несоответствий реальности, вызывающих чувство дискомфорта и страха. Неожиданный спад на графике «симпатии» и был назван «Зловещей долиной», притом Масахиро Мори обнаружил, что анимация усиливает и позитивное, и негативное восприятие (рис. 14).

Причина такого психологического феномена не выяснена до сих пор. Возможно, проблема в том, что человек так устроен, что подсознательно анализирует малейшие отклонения от «нормальности». Может быть, причина в том, что на определённом уровне сходства робота с человеком машина перестаёт восприниматься как машина и начинает казаться ненормальным человеком или оживлённым трупом, кадавром. Кроме того, причиной неприязни может являться симметрия лица робота, которая редко наблюдается у людей и выглядит немного устрашающе.

Рис. 14. Эффект «зловещей долины» ()

Феноменом «зловещей долины» издавна пользуются создатели фильмов, литературы, игр и анимации, чтобы вызвать чувство страха, - достаточно вспомнить чудовище Франкенштейна, различных киборгов в человеческой плоти, зомби, медсестёр из «Сайлент-Хилла» или Садако из фильма «Звонок». Искусственные персонажи, которые должны вызывать симпатию, не должны быть чересчур похожи на людей, особенно если они анимированы - это хорошо знают мультипликаторы.

В конечном счёте, целью является создание программного обеспечения, где аниматор сможет генерировать эпизоды, показывающие фотореалистичного персонажа-человека, подвергаемого физически правдоподобным движениям, вместе с одеждой, фотореалистичные волосы, усложнённый естественный фон, и, возможно, взаимодействие с другими моделями персонажей-людей. Добившись этого, зритель будет уже не в состоянии сказать, что определённый эпизод компьютерный или создан с использованием реальных актёров перед кинокамерой. Достижение полного реализма может иметь серьёзные последствия для киноиндустрии. Не менее серьёзные последствия данное достижение может принести судебной системе - станет проблематичным использование видео- или фотоматериалов в качестве улик, подтверждения алиби и т. д., так как необходимо будет однозначно доказывать реальность заснятого материала.

Список литературы

1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 5 класса. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
3. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

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

Домашнее задание

1. Используя интернет-ресурсы, выпишите несколько фильмов, где использовалась технология motion capture. Подумайте, насколько реалистично убедительные персонажи сейчас способны делать современные компьютеры.

2. Попробуйте сделать обычную рисованную анимацию, нарисовав внизу страницы небольшое дерево, которое постепенно на каждой следующей странице будет распускаться, расти и сбрасывать листья. Оцените, насколько это сложный и трудоемкий процесс.

3. Сделайте несколько поделок из пластилина, придумайте интересную историю для своих персонажей (сюжет пластилинового мультфильма).

4.* С помощью видео-урока попробуйте сделать простейшую анимацию, например домашнего питомца.

Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Необычные парадоксы, феномены и эффекты могут вскружить голову, даже если у них есть логическое объяснение. Сталкиваясь с ними, чувствуешь, будто ткань мироздания может прохудиться в любой момент.

Мы в сайт подобрали несколько интересных штуковин, которые вы или можете проверить на себе, или уже сталкивались с ними, но не знали, что это такое.

10. Парадокс дней рождения

Этот парадокс гласит, что в группе из 23 человек хотя бы у двоих дни рождения совпадут с вероятностью 50 %. Для группы из 60 человек такая вероятность составит более 99 %.

Весь парадокс тут в том, что интуитивно нам кажется, что это невозможно. Но математические расчеты доказывают обратное.

9. Феномен Баадера-Майнхоф (частотная иллюзия)

Объяснить этот парадокс мозга проще простого: феномен Баадера-Майнхоф в том, что, узнав про феномен Баадера-Майнхоф, вы постоянно слышите про феномен Баадера-Майнхоф.

Дело тут не в совпадении, а в том, что до того, как мы узнали новое слово, мы не обращали внимания, когда оно проскакивало в общем потоке информации.

8. Феномен катающегося шарика

Многие жители многоквартирных домов по ночам слышали звук, как будто у соседей сверху упал металлический шар, подскочил несколько раз и покатился.

В интернете спорам о явлении посвящены десятки тысяч комментариев, но к единому мнению так никто и не пришел. Скорее всего, арматура между этажами за день нагревается и расширяется, а ночью остывает и возвращается в исходное положение, издавая такой вот звук.

7. Феномен незнакомца в зеркале

Итальянский психолог Джованни Капуто исследовал такое явление - если долго смотреть на свое отражение в зеркале, вы начнете видеть другое лицо. Одни испытуемые видели кого-то из своих родителей, другие - фантастических существ, а третьи - свое же лицо, но сильно измененное.

В этом нет ничего мистического, эта иллюзия возникает по мере того, как зрительная система снова и снова воспринимает одни и те же образы и начинает интерпретировать их по-другому.

6. Жамевю

Этот парадокс разума обратен дежавю: слово или явление вам хорошо известно, но внезапно вы видите его как в первый раз. Самый простой способ вызвать жамевю - повторить одно и то же слово несколько раз. Вам будет казаться, что оно звучит глупо, не имеет смысла и вы его раньше не слышали.

Так же, как и с дежавю, точно неясно, почему это происходит.

5. Эффект Манделы

Название эффекту дало заблуждение многих и многих о том, что Нельсон Мандела погиб в тюрьме лет 40 назад (на самом деле он умер дома в 2013-м). У миллионов людей появляются одинаковые ложные воспоминания. Есть десятки примеров этого феномена, например .

Этому всему есть научные объяснения , но некоторые предпочитают верить в теорию об альтернативных мирах и переписывании кем-то истории прямо на наших глазах.

4. Парадокс одинаковости других

Этот эффект заключается в том, что все представители какой-либо группы, в которую мы не входим, кажутся нам более или менее одинаковыми: к примеру все ковбои, все представители каких-то субкультур, все люди других рас. В последнем случае это ни в коем случае не будет расизмом, просто в нас до сих пор живет древнейший инстинкт, благодаря которому мы когда-то разделяли людей на своих и чужих.

3. Эффект синестезии

При этом состоянии какие-то зрительные или тактильные образы могут сопровождаться слуховыми ощущениями и наоборот. Вы можете слышать цвета и видеть запахи, к примеру цифра 3 может быть для вас не просто синей, но еще и пушистой или липкой.

Одно из самых значительных достижений художественного фильма Аватар заключается в том, что ему первому в истории кинематографа удалось преодолеть так называемый эффект "Зловещей долины".

Зловещая долина (англ. Uncanny Valley) — гипотеза, по которой робот или другой объект, выглядящий или действующий, примерно как человек (но не точно так, как настоящий), вызывает неприязнь и отвращение у людей-наблюдателей.

В 1978 году японский ученый Масахиро Мори провел опрос, исследуя эмоциональную реакцию людей на внешний вид роботов. Поначалу результаты были предсказуемыми: чем больше робот похож на человека, тем симпатичнее он кажется — но лишь до определённого предела. Наиболее человекоподобные роботы неожиданно оказались неприятны людям из-за мелких несоответствий реальности, вызывающих чувство дискомфорта и страха. Неожиданный спад на графике «симпатии» и был назван «Зловещей долиной», притом Масахиро Мори обнаружил, что анимация усиливает и позитивное, и негативное восприятие.

Возможные причины

Причина такого психологического феномена не выяснена до сих пор. Возможно, проблема в том, что человек так устроен, что подсознательно анализирует малейшие отклонения от «нормальности». Может быть, причина в том, что на определённом уровне сходства робота с человеком машина перестаёт восприниматься как машина и начинает казаться ненормальным человеком или оживлённым трупом, кадавром. Кроме того, причиной неприязни может являться симметрия лица робота, которая редко наблюдается у людей и выглядит немного устрашающе. Феноменом «зловещей долины» издавна пользуются создатели фильмов, литературы, игр и анимации, чтобы вызвать чувство страха, — достаточно вспомнить Франкенштейна, зомби, медсестер из Сайлент-Хилла или киношных девочек-из-колодца. Искусственные персонажи, которые должны вызывать симпатию, не должны быть чересчур похожи на людей, особенно если они анимированы — это хорошо знают мультипликаторы.

Преодоление

Кэмерону предстояло решить, как преодолеть "зловещую долину" анимации - в чём же изъян компьютерных актёров "Беовульфа" и "Полярного экспресса" Земекиса, что как бы здорово те ни были анимированны, у зрителя остаётся впечатление неестественности героев? Как рассказывает сам Кэмерон, "Земекис решил использовать для анимирования лиц те же motion capture камеры, что используются для регистрации движений актёров. Получилось отстойно." Затея Бонэхема заключалась в следующем - производственной бригаде нужно было сделать гипсовые слепки голов всех актёров, затем под каждого актёра смастерить индивидуальную подвесную систему для крошечных видеокамер, которые снимали бы лица с расстояния в несколько сантиметров. Широкоугольные объективы регистрировали бы каждое подёргивание лицевых мышц, каждое моргание глаз, каждый изгиб бровей.

Но для того, чтобы аватары выглядели реалистично, потребовалось ещё больше. До работы с Кэмероном, Бэнехэм (специалист по анимации) "оживлял" Голлума из "Властелина Колец". При анимировании улыбки Голлума художники норовили растянуть его рот чуть шире, чем положено, а это неизбежно привело бы к неестественности персонажа. Для того, чтобы подчеркнуть характерную эмоциональность Голлума, Бэнехэму и его команде пришлось вплотную изучить физиологию: при помощи каких мышц человек улыбается? В каком порядке действуют эти мышцы? Сколько света поглощает кожа и сколько отражает? Какова глубина человеческого зрачка? Мимика Голлума, которая стала главным залогом удивительнейшей реалистичности этого персонажа, это не съёмки performance-capture, а кропотливая, покадровая работа компьютерных художников. Система, которая была выбрана для "Аватара" модернизировала этот процесс - аниматоры теперь получали изображение с закреплённых на головах актёров камер, которые подробно регистрировали все мимические метаморфозы лиц тех или иных героев фильма.

Современная наука позволяет говорить о массовом появлении роботов-андроидов в нашей жизни в относительно недалеком будущем. Однако на пути их распространения может возникнуть неожиданное препятствие. Оказывается, объекты, достаточно похожие на нас внешне, но недостаточно совпадающие с нами в манере поведения, вызывают у людей негативные эмоции. Слишком человекоподобные роботы неизбежно становятся воплощением эффекта «зловещей долины».

Оно не должно шевелиться

Робот-андроид Actroid-F2 компании AIST

Корни психологического осмысления этого феномена можно найти еще в работах Эрнста Йенша и позднее Зигмунда Фрейда, но все-таки название эффекту дал японский робототехник Масахиро Мори. В 1970 году вышло его эссе «Bukimi No Tani», в 1978 году переведенное на английский как «Uncanny Valley» («Зловещая долина»). Мори выдвинул такую идею: чем больше мы будем стараться делать роботов похожими на людей, тем большее отторжение они вызовут. Для наглядности он представил следующий гипотетический график:

На оси абсцисс здесь «сходство с человеком», на оси ординат - «ощущение близости, привлекательности». Непрерывная линия обозначает неподвижные объекты (на ней отмечены чучело животного, неподвижный ручной протез и труп), пунктир - движущиеся (на нем отмечены промышленный робот, человекоподобный робот, зомби, подвижный ручной протез, кукла традиционного японского театра бунраку и здоровый человек).

На графике видно, что плавное нарастание привлекательности по мере того, как нарастает сходство создания с человеком, сменяется резким провалом - «зловещей долиной» (она на графике отмечена фигурной скобкой). Упоминание «трупа» и «зомби» здесь неслучайно: сам Мори считает, что неестественность человекоподобных роботов напоминает человеку о смерти и именно в этом причина «зловещего», незнакомого чувства.

В чем мы можем увидеть признаки «зловещей долины»? В первую очередь в лицевой экспрессии - чем более застывшим выглядит лицо, тем хуже к нему относятся люди (Tinwell A. et al, “Facial expression of emotion and perception of the Uncanny Valley in virtual characters”); это же относится и к артикуляции речи. Помимо этого, ситуацию ухудшают неестественность, «дерганность» движений, неестественность речи (в частности, «неправильная» высота голоса, медленная скорость произнесения слов, безэмоциональность), неточная синхронизация движений губ.

Стоит отметить, что этот эффект не универсален и обладает половой и возрастной вариативностью. Так, женщины в среднем гораздо менее чувствительны к «зловещей долине», что пока объясняется гендерным стереотипом «девочки должны быть более чувствительными к эмоциям». Обратная зависимость наблюдается и с возрастом (что объясняется эффектом привыкания), однако до шести месяцев дети практически не показывают чувствительности к «зловещей долине». Эволюционный это феномен или социальный – вопрос еще открыт.

Взгляд рептилии

Откуда же берется чувство, что с человекоподобным роботом что-то не так? Идей по этому поводу очень много. Если говорить о психологии, то, помимо уже упомянутой концепции «memento mori» от Масахиро Мори, стоит вспомнить такие теории, как теория восприятия угрозы, теория неспособности к эмпатии и «теория психопатов», которые, впрочем, не исключают друг друга. Рассмотрим их подробнее.

1) Теория восприятия угрозы была предложена Минсу Каном в 2009 году. Он писал, что андроиды, которые находятся в пространстве между категориями «робот» и «человек», вводят нас в состояние постоянного когнитивного диссонанса и сталкивают с неизвестностью: чего именно ждать от такого существа, управляем ли мы ситуацией? Если ответа на эти вопросы не находится, то это вызывает страх. Подобные идеи, базирующиеся на теории когнитивного диссонанса, развиваются и в современных исследованиях.

2) В свою очередь, Катрин Миссельхорн утверждал, что эффект отторжения зиждется на том, что мы не способны понять чувства подобного объекта и это опять же приводит к чувству неизвестности. Сходные идеи можно проследить в более ранней истории психологии и объяснить через Я-концепцию: то, как мы воспринимаем себя, может дать серьезную трещину, если человекообразное существо не реагирует на нас так, как мы ожидаем.

3) Наконец, позиция Анжелы Тинвелл заключается в том, что мы боимся не столько того, что неспособны к эмпатии, сколько того, что к эмпатии неспособен сам андроид - иными словами, мы воспринимаем подобное создание как психопата.

«Двухсотлетний человек», Columbia Pictures, 1999

Также, если говорить о нейронауках, феномен тесно связывают с активностью зеркальных нейронов, возбуждающихся в ответ на сходные действия, и лицевой мимикрией, то есть копированием выражения другого лица – получение противоречивой информации негативно сказывается на нашем эмоциональном восприятии (андроид, с каменным лицом рассказывающий про то, что он рад вас видеть, в лучшем случае воспримется как редкостная язва). Более того, в одном исследовании испытуемым показывали видеозаписи людей, роботов и андроидов, фиксируя их показатели в фМРТ - в первых двух случаях реакции людей были достаточно типичными, зато на андроидов мозг буквально вспыхнул, особенно в теменных областях и местах скопления зеркальных нейронов. Это интерпретируется как результат диссонанса между реальностью и ожиданием.

Робот-андроид Mark 1

Зеркальные нейроны - особая разновидность нейронов, которые возбуждаются не только при выполнении действия, но и при наблюдении за таким же действием у других. Именно их активностью объясняется такое человеческое явление, как эмпатия - способность сопереживать. Также стоит отметить, что нарушениями в активности зеркальных нейронов объясняется аутизм.

Монстры Франкенштейна

На дворе XXI век, а предсказание Мори портит жизнь не только робототехникам, но и аниматорам: попытки достичь максимального реализма для полной идентификации с героями приводят к прямо противоположному эффекту. Так, в жанре полнометражного кино от этого пострадали такие картины как «Полярный экспресс» и «Приключения Тинтина»; в жанре видеоигр это особенно критично для так называемого «интерактивного кино», и отзывы на пионера этого поджанра «Heavy Rain» это подтверждают. И речь идет о профессиональных студиях: у менее умелых 3D-аниматоров зачастую все еще хуже. Так, фильм «Продуктовая битва» имеет своего рода культовый статус в Америке из-за крайне дешевой анимации, порой внушающей страх. А если хотите пример из нашего медиапространства, вспомните «Дети против волшебников».

«Дети против волшебников», Благотворительный фонд помощи и взаимодействия имени преподобного Сергия Радонежского, 2016

Впрочем, далеко не все аниматоры страдают от борьбы со злосчастным феноменом: некоторые просто ловят волну, и это - создатели хорроров. Специальное добавление нечеловеческих признаков человеческим созданиям проявляется во многих играх и фильмах, причем фильм даже необязательно должен быть полностью анимированным - эффекта можно достичь хорошими костюмами, актерской игрой (как в случае Энтони Хопкинса и Теда Левайна в «Молчании ягнят») или эффектами видеоряда (доведенный до логического конца эффект трясучки в «Лестнице Иакова»). В свою очередь, в анимационных фильмах наиболее ярким примером может послужить трилогия «Куда мертвые уходят умирать», построенная на нарочито дешевой анимации и сюрреалистическом содержании.

Мираж или вечный кошмар?

Кукла Бунраку

В заключение стоит отметить, что феномен часто подвергался критике со стороны ученых: так, отмечалось, что эффект быстро пропадает, если добавить стилизацию (например, сделать персонажа более мультяшным), однако на данный момент это не считается противоречием и даже стоит воспринимать как руководство к действию. Другие нападки направлены в сторону возможной многофакторности феномена (то есть не существует единой «зловещей долины», а есть много разных по своему происхождению эффектов) и не самой большой дифференцированности феномена (не так легко понять, на каком моменте человекоподобия возникает «зловещая долина»).

Наконец, часто существование эффекта признают, но считают его временным - еще пара десятков поколений, и все привыкнут. Уже упомянутая ранее Тинвелл относится к этой идее пессимистично: да, люди привыкают к андроидам… и становятся лишь более восприимчивыми к малейшим отклонениям в их человечности. Вполне возможно, что феномен стоит назвать не «зловещей долиной», а «зловещей стеной», которую мы не преодолеем никогда.

Манаенков Александр

Библиография:

Ferrey A.E., Burleigh T.J., Fenske M. Stimulus-category competition, inhibition, and affective devaluation: a novel account of the uncanny valley // Frontiers in Psychology, 2015.

Masahiro Mori. The Uncanny Valley // IEEE Robotics & Automation Magazine, 2012.

Minsoo Kang. The Ambivalent Power of the Robot // Antennae, Issue 9, 2009.

Saygin A.P., Chaminade T., Hiroshi Ishiguro, Driver J., Frith, C. The thing that should not be: predictive coding and the uncanny valley in perceiving human and humanoid robot actions // Social Cognitive and Affective Neuroscience. - Oxford University Press, 2012.

Tinwell, Angela. The Uncanny Valley in Games and Animation // CRC Press, 2014.

Tinwell A., Grimshaw M., Abdel Nabi D., Williams A. Facial expression of emotion and perception of the Uncanny Valley in virtual characters // Computers in human behaviour, 2011.

Почему современные роботы до сих пор не похожи на людей?

Огромные и миниатюрные, общительные и невозмутимые, для работы и для души - сегодня мы видим этих роботов на Skolkovo StartUp Village, а завтра они окажутся в наших с вами домах.

Как скоро современные роботы станут по-настоящему похожи на людей? Ведь если будущее уже наступило, то по нашим улицам должны разгуливать сотни, если не тысячи антропоморфных роботов, которых нам будет трудно отличить от настоящего человека. Но между роботом и человеком лежит огромная пропасть, которую роботехники всего мира называют «зловещей долиной».

На фото: Жуков Роман и электронный собеседник Лекси

Эффект «зловещей долины» — это психологическая иллюзия, по вине которой человекоподобный робот или другой объект, похожий на человека, но не являющийся его точной копией, может вызывать у людей-наблюдателей субъективную неприязнь, отвращения или даже ужас.

Психологи считают, что любому, психически здоровому человеку должны быть симпатичны окружающие его люди. Конечно, не каждый человек способен вызвать у нас умиление, а общество некоторых людей и вовсе может нас раздражать. Тем не менее, мы довольно комфортно чувствуем себе в окружении других представителей нашего вида Homo Sapiens. Но стоит нам увидеть нечто, похожее на человека, а человеком не являющееся, как мозг незамедлительно сигнализирует нам, что от этого существа лучше держаться подальше. Кроме робототехников, явление зловещей долины хорошо известно мультипликаторам, разработчикам компьютерных игр и режиссёрам фильмов ужасов, которые используют его для создания образов экранных монстров. Зомби и вурдалаки, некоторые виды боевых роботов и недружелюбных инопланетян - так выглядят типичные жители «зловещей долины» современного кинематографа.

Эффект «зловещей долины» открыл в 1978 году японский ученый Масахиро Мори. Исследуя эмоциональную реакции людей на различные типы роботов, учёный заметил, что роботы, похожие на человека, вызывают у респондентов больше интереса и симпатии, чем безликие промышленные машины. Но когда Масахиро продемонстрировал испытуемым модели андроидов, роботов сделанных по образу и подобию человека, участники эксперимента неожиданно заявили, что эти механические «почти люди» вызывают у них необъяснимый дискомфорт и безотчетное чувство страха.

Современные промышленные дизайнеры задаются вопросом, можно ли навести мосты над зловещей долиной? Можно ли спроектировать антропоморфных роботов так, чтобы они не вызывали бы у человека никаких отрицательных эмоций? Ответ на этот вопрос был найден в исследованиях ученых-этологов, специалистов, занимающихся изучением инстинктивного поведения животных и людей. Учёные заметили, что материнский инстинкт высших приматов проявляется не только внутри своей популяции, но и в отношении представителей других видов. Известны случаи, когда самки шимпанзе пытались «усыновить» детёнышей других видов обезьян и даже осиротевших котят леопарда! Детальные исследования подтвердили, что приматы инстинктивно испытывают симпатию к живым существам и даже к неодушевленным предметам, которые внешне напоминают им их собственных детёнышей: у них должно быть маленькой туловище и непропорционально большая голова с заметными круглыми глазами. Похожие на детёнышей доселе невиданных существ, большеголовые и большеглазые роботы с первого взгляда располагают к себе посетителей выставки Skolkovo StartUp Village. Внешний вид этих роботов сигнализирует людям: «Посмотри, я выгляжу совсем как ребёнок! Подойди поближе, я не причиню тебе зла». Так преодоление «зловещей долины» становится первый шагом на пути к полному взаимопониманию между роботом и человеком.