Roblox presentará su investigación sobre movimiento y renderizado 3D en SIGGRAPH 2023

Roblox Research se dedica a la investigación científica fundamental de la tecnología para nuestra plataforma social 3D, con el objetivo de conectar a mil millones de personas con optimismo y civismo. Impulsamos la creación de contenido 3D, la simulación física y la moderación en tiempo real mediante una combinación de principios básicos y técnicas de inteligencia artificial (IA). Nuestro trabajo más reciente permite que el pelo, los tejidos, los objetos y los paisajes reaccionen al movimiento, las colisiones y el viento tal y como lo harían en el mundo real. Dado que damos soporte a una plataforma global con cientos de millones de usuarios, cada aspecto debe ser escalable tanto en el lado del cliente como en el del servidor y ser compatible con cualquier dispositivo, desde teléfonos antiguos hasta los últimos cascos de RA/RV. Lee más sobre el trabajo que presentaremos a continuación y consulta el calendario para saber dónde encontrarnos en SIGGRAPH. 

Renderizado optimizado

A medida que los mundos 3D se vuelven más realistas, las estructuras y los terrenos se vuelven cada vez más complejos. El renderizado de estos entornos complejos requiere soluciones para efectos del mundo real, como tejidos ondulados o retorcidos, terrenos irregulares, etc. En su presentación, «Simplificación de superficies mediante métricas de error intrínsecas», el investigador de Roblox Hsueh-Ti Derek Liu y sus colegas de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Toronto proponen un método para simplificar las triangulaciones intrínsecas. La simplificación clásica de mallas conserva la apariencia de un objeto para fines de renderizado, pero ¿qué ocurre si el objetivo es la simulación, donde los objetos pueden retorcerse, doblarse o plegarse? Este método simplifica la malla para la simulación explorando el espacio, mucho más amplio, de las triangulaciones intrínsecas, lo que conduce a resultados más de 1000 veces más rápidos en tareas comunes como el cálculo de distancias geodésicas. Este novedoso método podría contribuir a alcanzar mayores niveles de detalle en la simulación.

Liu también presentará un trabajo sobre el trazado de rutas en campos de altura diferenciables, en colaboración con colegas de la Universidad George Mason, la Universidad de Toronto y la Universidad de Waterloo. Esto permite un renderizado rápido y realista del terreno, las sombras y los objetos 3D para aplicaciones de entrenamiento de IA. Este enfoque alcanza velocidades de fotogramas en tiempo real, órdenes de magnitud más rápidas que la mayoría de los renderizadores diferenciales de mallas 3D existentes. Abre la posibilidad de aplicaciones de renderizado inverso interactivo, incluidas futuras versiones de nuestras herramientas de IA generativa y de moderación. Los investigadores demuestran este método con numerosas tareas interactivas, como la optimización del terreno y la generación de formas a partir de texto.

Movimiento realista para avatares y más allá

El movimiento humano es complejo y muy variado. Nuestro objetivo es reproducirlo con precisión y toda su fidelidad para lograr realismo y expresividad en entornos virtuales, lo cual supone un gran desafío. La multitarea, o la combinación fluida de diferentes comportamientos, por ejemplo, es algo en lo que los humanos somos muy hábiles. Los gráficos por ordenador tradicionales se centran en comportamientos individuales, como caminar o lanzar, y requieren comportamientos combinados creados explícitamente. 

En su artículo, «Composite Motion Learning with Task Control», los investigadores de Roblox Victor Zordan y Pei Xu, junto con colegas de la Universidad de Clemson y la Universidad de California, Merced, esbozan un nuevo enfoque de aprendizaje por refuerzo para el control de movimientos multitarea. Esta investigación propone un enfoque de aprendizaje por refuerzo para el control de movimientos complejos impulsados por tareas para personajes simulados físicamente. Con este enfoque de control multiobjetivo, los personajes pueden realizar movimientos multitarea compuestos, como hacer malabares mientras caminan. También pueden combinar una amplia gama de otras actividades sin necesidad de ejemplos de movimiento de referencia explícitos del comportamiento combinado. Este enfoque también permite un entrenamiento eficiente en cuanto a muestras mediante la reutilización de controladores existentes. 

Roblox es una plataforma 3D basada en la simulación, en la que las interacciones principales entre objetos y con avatares se rigen por los principios fundamentales de la física en lugar de por código explícito. Este año compartimos dos nuevos resultados sobre diferentes avances en la simulación de objetos.

Junto con colegas de la UCLA, la Universidad de Utah y Adobe Research, Yuksel presentará «Multi-layer Thick Shells», que propone un enfoque novedoso para permitir simulaciones que tengan en cuenta el grosor de materiales como prendas de cuero, almohadas, colchonetas y placas metálicas. Este enfoque evita el bloqueo por cizallamiento y captura de manera eficiente los detalles de las arrugas finas, además de abrir la puerta a simulaciones rápidas, de alta calidad y que tienen en cuenta el grosor de una gran variedad de estructuras. 

Eventos interactivos

Todo en la plataforma Roblox es interactivo y en tiempo real. La mejor manera de experimentar nuestros nuevos avances es verlos en acción a través de demostraciones en directo y nuestras sesiones en tiempo real. En «Roblox Generative AI in Action», los investigadores Brent Vincent y Kartik Ayyar demostrarán cómo los creadores pueden aprovechar el lenguaje natural y otras expresiones de intención para construir objetos y escenas interactivos sin necesidad de modelado ni programación complejos. En «Realidad intermediada con un personaje impreso en 3D mediante IA», Kenny Mitchell, de Roblox, y Llogari Casas Cambra, de 3Finery Ltd, presentarán un modelo de IA que procesa el reconocimiento de voz en directo y genera respuestas en forma de un personaje impreso en 3D, animando los rasgos del personaje en sincronía con el audio. 

Los científicos de Roblox también participarán en mesas redondas en los Frontier Workshops. En «Más allá de la vida real: cómo las redes sociales interactivas en 3D están cambiando la forma en que interactuamos, nos expresamos y pensamos», las científicas de Roblox Lauren Cheatham y Carissa Kang se unirán a expertos en la materia, científicos sociales e investigadores del comportamiento para debatir cómo los entornos virtuales inmersivos pueden ayudar a moldear actitudes y comportamientos, apoyar la exploración de la identidad y ayudar a las generaciones más jóvenes a establecer límites saludables que puedan extenderse a su mundo real. En «Interacciones expresivas con avatares para experiencias compartidas en línea», los científicos de Roblox Ian Sachs, Vivek Virma, Sean Palmer, Tom Sanocki y Kenny Mitchell, junto con otros expertos, debatirán los retos y las lecciones aprendidas al implementar experiencias de interactividad remota y comunicación expresiva para una gran comunidad global.  

Adrian Xuan Wei Lim moderará una sesión de pósteres para presentar «Reverse Projection: Real-Time Local Space Texture Mapping», una novedosa técnica proyectiva diseñada para su uso en juegos que pinta una calcomanía directamente sobre la textura de un objeto 3D en tiempo real. Mediante el uso de técnicas de proyección calculadas en texturas de espacio local y orientadas hacia el exterior, los creadores que utilicen desde dispositivos Android de gama baja hasta ordenadores de sobremesa para juegos de gama alta podrán disfrutar de la personalización de sus activos. Este proceso propuesto podría suponer un paso adelante para mejorar la velocidad y la versatilidad de la pintura de modelos.

Consulta aquí todos los artículos que el equipo de Roblox Research presentará en SIGGRAPH 2023. Visita nuestro stand y asiste a nuestras sesiones, que se enumeran a continuación. ¡Esperamos verte en persona!

Domingo, 6 de agosto

• 9:00 h: Taller Frontiers: Más allá de IRL, cómo las redes sociales interactivas en 3D están cambiando la forma en que interactuamos, nos expresamos y pensamos (Sala 301 B)
• 15:45 h: Charla: Rigging sin el rig: nuevos métodos en la animación de personajes (Sala 515 B)

Lunes, 7 de agosto

• 9:00 h: Sesión de pósteres: Proyección inversa: mapeado de texturas en tiempo real en el espacio local (Entrada del vestíbulo oeste)
• 9:00 h: Taller «Frontiers»: Interacciones expresivas de avatares en experiencias colaborativas en línea (Sala 301 B)

Martes, 8 de agosto

• 11:38 h: Ponencia técnica: Trazado de trayectorias en campos de altura diferenciables con discontinuidades aceleradas (Petree Hall C)
• 14:20 h: Ponencia técnica: Inicialización sin hundimiento para la simulación híbrida de cabello basada en hebras *Mención de honor (Petree Hall C)
• 14:54 h: Ponencia técnica: Capas gruesas multicapa (Petree Hall C)
• 18:00 h: En directo en tiempo real: IA generativa de Roblox en acción (West Hall B)
• 18:00 h: En directo en tiempo real: Realidad mediada con un personaje impreso en 3D mediante IA (West Hall B)

Miércoles, 9 de agosto

• 15:45 h: Ponencia técnica: Aprendizaje de movimientos compuestos con control de tareas (Petree Hall C)
• 15:45 h: Ponencia técnica: Simulación basada en restricciones de ventosas pasivas (Petree Hall D)
• 15:45 h: Ponencia técnica: Simplificación de superficies mediante métricas de error intrínseco (Sala 502 AB)

Jueves, 10 de agosto

• 14:11 h: Ponencia técnica: Ruta más corta hasta el límite para mallas autointersectadas (Petree Hall C)