Roblox apresentará pesquisa sobre movimento e renderização 3D na SIGGRAPH 2023

A Roblox Research dedica-se à ciência fundamental da tecnologia para nossa plataforma social 3D, com o objetivo de conectar um bilhão de pessoas com otimismo e civilidade. Promovemos a criação de conteúdo 3D, simulação física e moderação em tempo real usando uma combinação de princípios básicos e técnicas de inteligência artificial (IA). Nosso trabalho mais recente permite que cabelos, tecidos, objetos e paisagens reajam a movimentos, colisões e vento exatamente como fariam no mundo real. Como oferecemos suporte a uma plataforma global com centenas de milhões de usuários, todos os aspectos devem ser escaláveis tanto no lado do cliente quanto no lado do servidor e oferecer suporte a qualquer dispositivo, desde telefones mais antigos até os mais recentes headsets de RA/RV. Leia mais sobre o trabalho que apresentaremos abaixo e confira a programação de onde nos encontrar na SIGGRAPH. 

Renderização otimizada

À medida que os mundos 3D se tornam mais realistas, as estruturas e os terrenos ficam cada vez mais complexos. A renderização desses ambientes complexos requer soluções para efeitos do mundo real, como tecidos ondulados ou torcidos, terrenos irregulares etc. Em sua apresentação, “Simplificação de superfícies usando métricas de erro intrínsecas”, o pesquisador da Roblox Hsueh-Ti Derek Liu e seus colegas da Universidade Carnegie Mellon e da Universidade de Toronto propõem um método para simplificar triangulações intrínsecas. A simplificação clássica de malhas preserva a aparência de um objeto para fins de renderização, mas e se o objetivo for a simulação, onde os objetos podem ser torcidos, dobrados ou dobrados? Esse método simplifica a malha para simulação explorando o espaço muito maior das triangulações intrínsecas, levando a resultados mais de 1.000 vezes mais rápidos em tarefas comuns, como o cálculo de distâncias geodésicas. Esse método inovador pode contribuir para níveis mais altos de detalhe na simulação.

Liu também apresentará um trabalho sobre Traçado de Caminho em Campo de Altura Diferenciável em colaboração com colegas da Universidade George Mason, da Universidade de Toronto e da Universidade de Waterloo. Isso permite a renderização rápida e realista de terrenos, sombras e objetos 3D para aplicações de treinamento de IA. Essa abordagem alcança taxas de quadros em tempo real, ordens de magnitude mais rápidas do que a maioria dos renderizadores diferenciais de malha 3D existentes. Ela abre a possibilidade para aplicações de renderização inversa interativa, incluindo versões futuras de nossas ferramentas de IA generativa e de moderação. Os pesquisadores demonstram esse método com muitas tarefas interativas, como otimização de terreno e geração de formas baseadas em texto.

Movimento realista para avatares e além

O movimento humano é complexo e amplamente variado. Nosso objetivo é reproduzi-lo com precisão e toda a sua fidelidade para obter realismo e expressão em ambientes virtuais, o que é um grande desafio. A multitarefa, ou a combinação de diferentes comportamentos de forma integrada, por exemplo, é algo em que os humanos são muito hábeis. A computação gráfica tradicional se concentra em comportamentos únicos, como caminhar ou arremessar, e requer comportamentos combinados explicitamente programados. 

Em seu artigo, “Composite Motion Learning with Task Control”, os pesquisadores da Roblox Victor Zordan e Pei Xu, juntamente com colegas da Clemson University e da University of California, Merced, delineiam uma nova abordagem de aprendizado por reforço para o controle de movimento multitarefa. Esta pesquisa propõe uma abordagem de aprendizado por reforço para o controle de movimento complexo orientado por tarefas para personagens simulados fisicamente. Com essa abordagem de controle multiobjetivo, os personagens podem realizar movimentos multitarefa compostos, como fazer malabarismos enquanto caminham. Eles também podem combinar uma ampla variedade de outras atividades sem exemplos de movimento de referência explícitos do comportamento combinado. Essa abordagem também oferece suporte a um treinamento eficiente em termos de amostragem, reutilizando controladores existentes. 

O Roblox é uma plataforma 3D baseada em simulação, na qual as principais interações entre objetos e com avatares são mediadas por princípios básicos da física, em vez de código explícito. Este ano, compartilhamos dois novos resultados sobre diferentes avanços na simulação de objetos.

Juntamente com colegas da UCLA, da Universidade de Utah e da Adobe Research, Yuksel apresentará “Multi-layer Thick Shells”, que propõe uma abordagem inovadora para permitir simulações que levam em conta a espessura de materiais como roupas de couro, almofadas, tapetes e placas de metal. Essa abordagem evita o bloqueio por cisalhamento, captura com eficiência detalhes finos de rugas e abre caminho para simulações rápidas, de alta qualidade e que levam em conta a espessura de uma variedade de estruturas. 

Eventos interativos

Tudo na plataforma Roblox é interativo e em tempo real. A melhor maneira de experimentar nossos novos avanços é vê-los em ação por meio de demonstrações ao vivo e de nossas sessões em tempo real. No evento “Roblox Generative AI in Action”, os pesquisadores Brent Vincent e Kartik Ayyar demonstrarão como os criadores podem aproveitar a linguagem natural e outras formas de expressão de intenção para construir objetos e cenas interativos sem modelagem ou codificação complexas. No evento “Realidade Intermediada com um Personagem Impresso em 3D por IA”, Kenny Mitchell, da Roblox, e Llogari Casas Cambra, da 3Finery Ltd, apresentarão um modelo de IA que processa o reconhecimento de fala ao vivo e gera respostas na forma de um personagem impresso em 3D — animando as características do personagem em sincronia com o áudio. 

Cientistas da Roblox também participarão de painéis nos Frontier Workshops. Em “Beyond IRL: Como as mídias sociais interativas em 3D estão mudando a forma como interagimos, nos expressamos e pensamos”, as cientistas da Roblox Lauren Cheatham e Carissa Kang se juntarão a especialistas da área, cientistas sociais e pesquisadores comportamentais para discutir como ambientes virtuais imersivos podem ajudar a moldar atitudes e comportamentos, apoiar a exploração da identidade e ajudar as gerações mais jovens a estabelecer limites saudáveis que possam se estender ao mundo real. No “Expressive Avatar Interactions for Co-experiences Online”, os cientistas da Roblox Ian Sachs, Vivek Virma, Sean Palmer, Tom Sanocki e Kenny Mitchell, juntamente com outros especialistas, discutirão os desafios e lições aprendidas com a implantação de experiências para interatividade remota e comunicação expressiva para uma grande comunidade global.  

Adrian Xuan Wei Lim apresentará uma sessão de pôsteres para apresentar “Reverse Projection: Real-Time Local Space Texture Mapping”, uma nova técnica projetiva projetada para uso em jogos que pinta um decalque diretamente sobre a textura de um objeto 3D em tempo real. Ao utilizar técnicas de projeção calculadas em texturas de espaço local e voltadas para o exterior, os criadores que usam desde dispositivos Android de baixo custo até desktops de jogos de ponta podem desfrutar da personalização de seus recursos. Esse fluxo de trabalho proposto pode ser um passo para melhorar a velocidade e a versatilidade da pintura de modelos.

Veja aqui todos os artigos que a equipe de pesquisa da Roblox apresentará na SIGGRAPH 2023. Visite nosso estande e participe das sessões listadas abaixo. Esperamos encontrá-lo pessoalmente!

Domingo, 6 de agosto

• 9h: Workshop Frontiers: Além do IRL, como as mídias sociais interativas em 3D estão mudando a forma como interagimos, nos expressamos e pensamos (Sala 301 B)
• 15h45: Palestra: Rigging sem o Rig: novos métodos em animação de personagens (Sala 515 B)

Segunda-feira, 7 de agosto

• 9h: Sessão de Pôsteres: Projeção Reversa: Mapeamento de Textura Espacial Local em Tempo Real (Entrada do Lobby Oeste)
• 9h: Workshop Frontiers: Interações expressivas de avatares em experiências colaborativas online (Sala 301 B)

Terça-feira, 8 de agosto

• 11h38: Artigo técnico: Traçado de caminho em campo de altura diferenciável com descontinuidades aceleradas (Petree Hall C)
• 14h20: Artigo técnico: Inicialização sem flacidez para simulação híbrida de cabelos baseada em fios *Menção honrosa (Petree Hall C)
• 14h54: Artigo técnico: Conchas espessas multicamadas (Petree Hall C)
• 18h: Ao vivo em tempo real: IA generativa do Roblox em ação (West Hall B)
• 18h: Ao vivo em tempo real: Realidade intermediada com um personagem impresso em 3D por IA (West Hall B)

Quarta-feira, 9 de agosto

• 15h45: Artigo técnico: Aprendizado de movimento composto com controle de tarefas (Petree Hall C)
• 15h45: Artigo técnico: Simulação baseada em restrições de ventosas passivas (Petree Hall D)
• 15h45: Artigo técnico: Simplificação de superfícies usando métricas de erro intrínsecas (Sala 502 AB)

Quinta-feira, 10 de agosto

• 14h11: Artigo técnico: Caminho mais curto até o limite para malhas auto-intersectantes (Petree Hall C)