إنجازات Roblox في مجال الأبعاد الثلاثية والرباعية في SIGGRAPH 2024
تواصل Roblox الابتكار بلا هوادة لبناء منصة ثلاثية الأبعاد غامرة حيث يصنع ملايين المبدعين شخصيات افتراضية وإكسسوارات وتجارب تسمح للناس في جميع أنحاء العالم بالتواصل مع بعضهم البعض.
في SIGGRAPH، المؤتمر الرائد عالميًا في مجال الرسومات الحاسوبية والتقنيات التفاعلية، سنشارك أحدث الإنجازات التكنولوجية والخوارزمية. تشمل الأعمال التي نشاركها طرقًا جديدة لتمكين المواد ثلاثية الأبعاد من التمدد مثل المطاط، وطريقة أسرع لإنتاج شخصيات افتراضية مع رسوم متحركة للوجه، وشعر يتحرك بطريقة أكثر واقعية. مجتمعة، هذه نتائج نظرية قوية ونماذج أولية في مرحلة مبكرة لتمكين مستقبل ثلاثي الأبعاد غامر. انضم إلى جلساتنا في SIGGRAPH في دنفر للحصول على التفاصيل التقنية الكاملة.
أفاتار أكثر تفصيلاً
تعد الشخصيات الرقمية جوهر التعبير الشخصي على Roblox، مع رسوم متحركة كاملة للوجه، وأجسام قابلة للتكوين، وملابس متعددة الطبقات، ومظهر متسق عبر المنصة. وجد تقريرنا الأخير حول التعبيرات الرقمية أن 88 في المائة من المشاركين من جيل Z يقولون إن التعبير عن أنفسهم في عوالم تشبه الميتافيرس مثل Roblox قد ساعدهم على الأرجح في التعبير عن أنفسهم بشكل أكثر راحة في حياتهم اليومية. لدعم هذا التعبير عن الذات، نواصل تطوير أحدث ما توصلت إليه تكنولوجيا الشخصيات الرقمية.
يتطلب إنشاء شخصية افتراضية جديدة من شبكة ثلاثية الأبعاد عادةً عدة مراحل من العمل الفني عالي التقنية. وهذا أحد تحديات الجيل الرابع: توسيع الأصول ثلاثية الأبعاد الثابتة لتصبح ديناميكية وتفاعلية وتجميعية بالكامل بحيث يمكن أن تنبض بالحياة في تجربة عالم افتراضي. يمكن أن تستغرق المراحل المعنية، بما في ذلك التقييد والتجهيز والتغطية، ما يصل إلى أسبوع لكل شخصية افتراضية، حتى بالنسبة للمبدعين المحترفين. ثم يتطلب الأمر عملاً إضافياً لضمان التوافق مع ميزات الملابس وتعبيرات الوجه المتقدمة لمنصتنا.
يمكنك تجربة تأثير هذه التكنولوجيا على المنصة من خلال "Avatar Auto Setup"، وهو نظام آلي يحول نموذجًا هندسيًا مدخلاً فقط إلى شخصية افتراضية متوافقة مع Roblox وقابلة للتخصيص وجاهزة للرسوم المتحركة ومجهزة بالهيكل والجلد. بفضل هذا النظام، أصبح من الممكن الآن إتمام عملية كانت تستغرق في السابق ما يصل إلى أسبوع في غضون دقائق.
إحدى الطرق الشائعة التي يستخدمها الناس للتعبير عن أنفسهم على Roblox هي تغيير شعر شخصياتهم الرقمية. في عام 2023 وحده، اشترى مستخدمو Roblox أكثر من 139 مليون تسريحة شعر، واشترى 7.3 مليون مستخدم خمس تسريحات شعر أو أكثر. لكن تحقيق تسريحة شعر واقعية، حيث تتحرك كل خصلة كما لو كانت في العالم الفعلي، يمثل تحديًا كبيرًا للغاية. في المتوسط، تحتوي فروة الرأس البشرية على ما بين 100 ألف و 150 ألف بصيلة شعر. يعد محاكاة وتخزين ونقل الأشكال الهندسية المعقدة على هذا النطاق أمرًا صعبًا من حيث كفاءة الحوسبة والمتانة.
في ورقتهم البحثية "Real-time Physically Guided Hair Interpolation" (الاستيفاء الفيزيائي للشعر في الوقت الفعلي)، يقدم سيم يوكسل من Roblox وزملاؤه من LightSpeed Studios وجامعة يوتا مخططًا جديدًا للاستيفاء الفيزيائي للشعر يستخدم بيانات الشعر التوجيهي المحاكاة الموجودة. يعمل هذا العمل على تحسين الجودة البصرية لعرض الشعر بشكل كبير لتجارب لا تكاد تتطلب أي تكلفة إضافية.
المحاكاة والتصوير ثلاثي الأبعاد الواقعي
لا يقتصر دور المبدعين على Roblox على إنشاء التجارب التي ينضم إليها الناس للعب أو التواصل فحسب، بل يمتد ليشمل أيضًا الكائنات التي تملأ تلك التجارب. مع توفر Roblox على المزيد من المنصات، بدءًا من أجهزة Android ذات الدقة المنخفضة وصولًا إلى أجهزة الألعاب عالية الدقة أو سماعات الرأس VR، من المهم أن يتم عرض هذه الكائنات بأفضل دقة ممكنة على جهاز المستخدم.
غالبًا ما تشكل الإضاءة والظلال تحديًا لعملية العرض ثلاثي الأبعاد. حققت الأبحاث الحديثة تقدمًا كبيرًا، ولكن الطرق الحالية قد تؤدي إلى ظهور تشويش مع تأثيرات الكاميرا مثل عمق المجال وإزالة التعرج. بالتعاون مع NVIDIA وجامعة يوتا، يقدم Cem Yuksel من Roblox "Area ReSTIR: إعادة العينات من أجل إزالة التركيز البؤري وإزالة التعرج في الوقت الفعلي". يقدم هذا العمل عينات المنطقة إلى ReSTIR، مما يحل هذه التأثيرات الكاميرا بشكل أكثر كفاءة. والنتيجة النهائية هي تحسين التمييز بين الضوء والظلال وزيادة التفاصيل، مع الحاجة إلى عدد أقل من العينات.
نفس مشهد الشارع مع عرض Area ReSTIR الجديد، مع تحسينات في الإضاءة والظلال.
في ورقتهم البحثية "مشغل بولياني موحد قابل للتفاضل مع المنطق الضبابي"، يقدم Hsueh Derek Liu وزملاؤه من Roblox طريقة تتيح الذكاء الاصطناعي التوليدي لتمثيلات ثلاثية الأبعاد للهندسة الصلبة البنائية (CSG). يستمد محاكي الفيزياء من Roblox قوته من النمذجة الصلبة في صناعة الهندسة عبر CSG، مما يبسط أيضًا إنشاء أشكال افتراضية معقولة. تعد نمذجة الأسطح الرقيقة في صناعة الترفيه أكثر شيوعًا، لكنها لا تمثل الحجم داخل الكائن. كانت CSG في السابق غير متوافقة مع الذكاء الاصطناعي التوليدي لأن خطوة التفاضل في تدريب الذكاء الاصطناعي وتطبيقه على الهندسة تتطلب خاصية رياضية مشابهة للتطور المستمر للأشكال. من خلال ابتكار عنصر رياضي أساسي جديد لأداء العمليات "الضبابية"، تمكنا من فتح CSG القابلة للتفاضل، ثم قمنا ببناء ذكاء اصطناعي توليدي CSG منها.
على مدار ما يقرب من عقدين من الزمن، تم تعزيز منصتنا والمجتمع المزدهر عليها من خلال الابتكار التقني، وذلك بفضل استثمارات Roblox الضخمة في مجال البحث والتطوير. يتطلب البحث والتطوير المتميز المخاطرة والتقييم الصادق. لا تحقق جميع أبحاثنا في مجال البحث والتطوير نتائج بالشكل المناسب أو في الوقت المناسب لتصبح ميزات للمنتج، كما أن العمل الموصوف في هذه المقالة هو عمل تخميني وتطلعي. ومع ذلك، يسعدنا أن بعض التقنيات الجديدة الموصوفة هنا أصبحت بالفعل جزءًا من الأدوات المتاحة لمبدعي Roblox، مما يتيح إنشاء شخصيات افتراضية وعوالم ثلاثية الأبعاد أكثر واقعية. جميع الأبحاث هي خطوات نحو تطوير المجال ككل وتكنولوجيا المنصات ثلاثية الأبعاد الغامرة.
في مجالات الذكاء الاصطناعي والأفاتار والفيزياء والرسومات، نحن متحمسون لمشاركة مجموعة من التطورات الجديدة مع العالم في SIGGRAPH 2024.
