SIGGRAPH 2024'te Roblox'un 3D ve 4D Alanındaki Çığır Açan Gelişmeleri

Roblox, milyonlarca yaratıcının avatarlar, aksesuarlar ve deneyimler oluşturduğu ve dünyanın dört bir yanındaki insanların birbirleriyle bağlantı kurmasını sağlayan sürükleyici bir 3D platformu oluşturmak için durmaksızın yenilikler yapıyor.

Dünya çapında bilgisayar grafikleri ve etkileşimli teknikler konusunda önde gelen konferans olan SIGGRAPH'ta, yeni teknolojik ve algoritmik atılımları paylaşacağız. Paylaşacağımız çalışmalar arasında, lastik gibi esneyebilen 3D malzemeleri mümkün kılan yeni yöntemler, yüz animasyonlu avatarları daha hızlı üretmenin bir yolu ve daha gerçekçi bir şekilde hareket eden saçlar yer alıyor. Bunlar, bir araya geldiğinde, sürükleyici 3D'nin geleceğini güçlendirecek güçlü teorik sonuçlar ve erken aşama prototiplerdir. Teknik ayrıntılar için Denver'daki SIGGRAPH'ta düzenleyeceğimiz oturumlara katılın.

Giderek Daha Ayrıntılı Avatarlar

Avatarlar, tam yüz animasyonu, yapılandırılabilir vücutlar, katmanlı giysiler ve platform genelinde tutarlı görünümleriyle Roblox'ta kişisel ifadenin kalbidir. Son Dijital İfade Raporumuzda, Z kuşağı katılımcılarının yüzde 88'inin Roblox gibi metaverse benzeri dünyalarda kendilerini ifade etmenin, günlük yaşamlarında kendilerini daha rahat ifade etmelerine yardımcı olduğunu söylediği ortaya çıktı. Bu kendini ifade etmeyi desteklemek için, avatar teknolojisindeki en son gelişmeleri sürdürmeye devam ediyoruz.

3D ağdan yeni bir avatar oluşturmak, geleneksel olarak birkaç aşamalı ve oldukça teknik bir çalışma gerektirir. Bu, 4D neslinin karşılaştığı zorluklardan biridir: statik 3D varlıklarını tamamen dinamik, etkileşimli ve birleştirilebilir hale getirerek metaverse deneyiminde canlanmalarını sağlamak. Caging, rigging ve skinning gibi aşamalar, profesyonel yaratıcılar için bile avatar başına bir haftaya kadar sürebilir. Ardından, platformumuzun gelişmiş giyim ve yüz ifadesi özellikleriyle uyumluluğu sağlamak için ek çalışmalar gerekir.

Bu teknolojinin platform üzerindeki etkisini, sadece geometri içeren bir modeli Roblox ile uyumlu, özelleştirilebilir, animasyona hazır, riglenmiş ve skinlenmiş bir avatara dönüştüren otomatik bir sistem olan Avatar Auto Setup aracılığıyla deneyimleyebilirsiniz. Bu sistem sayesinde, eskiden bir hafta kadar süren bir işlem artık dakikalar içinde tamamlanabilir.

Kullanıcıların Roblox'ta kendilerini ifade etmenin popüler yollarından biri, avatarlarının saçlarını değiştirmektir. Yalnızca 2023 yılında, Roblox kullanıcıları 139 milyondan fazla saç modeli satın aldı ve 7,3 milyon kullanıcı beş veya daha fazla saç modeli satın aldı. Ancak, her bir saç telinin fiziksel dünyada olduğu gibi hareket ettiği gerçekçi bir saç modeli elde etmek son derece zordur. Ortalama olarak, insan kafa derisinde 100 bin ile 150 bin arasında saç kökü bulunur. Bu ölçekte karmaşık geometrileri simüle etmek, depolamak ve aktarmak, hem hesaplama verimliliği hem de sağlamlık açısından zordur.

Roblox'tan Cem Yüksel ve LightSpeed Studios ile Utah Üniversitesi'nden meslektaşları, "Real-time Physically Guided Hair Interpolation" (Gerçek Zamanlı Fiziksel Kılavuzlu Saç Enterpolasyonu) başlıklı makalelerinde, mevcut simüle edilmiş kılavuz saç verilerini kullanan yeni bir fiziksel tabanlı saç enterpolasyon şeması sunuyor. Bu çalışma, neredeyse hiç ek yük getirmeden deneyimler için saç renderlamasının görsel kalitesini önemli ölçüde artırıyor.

Gerçekçi 3D Simülasyon ve Görüntüleme

Roblox'taki yaratıcılar, insanların oynamak veya bağlantı kurmak için katıldığı deneyimleri yaratmakla kalmaz, aynı zamanda bu deneyimleri dolduran nesneleri de yaratır. Roblox, düşük çözünürlüklü Android cihazlardan yüksek çözünürlüklü oyun konsollarına veya VR başlıklarına kadar daha fazla platformda kullanılabilir hale geldikçe, bu nesnelerin kullanıcının cihazında mümkün olan en iyi çözünürlükte gösterilebilmesi önem kazanmaktadır.

Işık ve gölgeler genellikle 3D render için bir zorluk oluşturur. Son zamanlarda yapılan araştırmalar büyük ilerlemeler kaydetmiştir, ancak mevcut yöntemlerde alan derinliği ve kenar yumuşatma gibi kamera efektleri nedeniyle bulanıklık görülebilir. NVIDIA ve Utah Üniversitesi ile işbirliği içinde, Roblox'tan Cem Yüksel "Area ReSTIR: Gerçek Zamanlı Odak Dışı ve Kenar Yumuşatma için Yeniden Örnekleme" başlıklı çalışmasını sunuyor. Bu çalışma, ReSTIR'e alan örneklemeyi getirerek bu kamera efektlerini daha verimli bir şekilde çözüyor. Sonuç olarak, daha az örneklemeyle ışık ve gölgeler arasındaki netlik artar ve detaylar daha belirgin hale gelir.

Aynı sokak sahnesi, aydınlatma ve gölgelendirmede iyileştirmeler içeren yeni Area ReSTIR ile gösterilmiştir.

Roblox'tan Hsueh Derek Liu ve meslektaşları, "A Unified Differentiable Boolean Operator with Fuzzy Logic" (Bulanık Mantık ile Birleştirilmiş Türevlenebilir Boole Operatörü) başlıklı makalelerinde, yapısal katı geometri (CSG) 3D temsilleri için üretken yapay zekayı mümkün kılan bir yöntem sunuyor. Roblox'un fizik simülatörü, sağlamlığını CSG aracılığıyla mühendislik endüstrisindeki katı modellemeden alır; bu da makul sanal şekillerin oluşturulmasını basitleştirir. Eğlence endüstrisinde ince yüzey modellemesi daha yaygındır, ancak bir nesnenin iç hacmini temsil etmez. CSG, daha önce üretken yapay zeka ile uyumsuzdu çünkü yapay zekayı geometriye eğitme ve uygulama aşaması, şekillerin sürekli evrimine benzer bir matematiksel özellik gerektirir. “Bulanık” işlemleri gerçekleştirmek için yeni bir matematiksel temel öğe icat ederek, türevlenebilir CSG’yi ortaya çıkardık ve ardından bundan bir CSG üretken yapay zeka geliştirdik.

Neredeyse yirmi yıldır, Roblox'un Ar-Ge'ye yaptığı büyük yatırımlar sayesinde platformumuz ve üzerinde gelişen topluluğumuz teknik yeniliklerden güç almaktadır. Başarılı bir Ar-Ge, risk almayı ve dürüst bir değerlendirmeyi gerektirir. Ar-Ge araştırmalarımızın tümü, ürün özellikleri haline gelmek için doğru biçimde veya doğru zamanda sonuçlar vermez ve bu makalede anlatılan çalışmalar spekülatif ve ileriye dönüktür. Bununla birlikte, burada açıklanan yeni tekniklerin bir kısmının halihazırda Roblox yaratıcılarının kullanımına sunulan araçların bir parçası olması ve daha gerçekçi avatarlar ile 3D dünyaların önünü açması bizi memnun etmektedir. Tüm araştırmalar, alanın genel olarak ilerlemesine ve 3D sürükleyici platformlar için teknolojinin gelişmesine yönelik adımlardır.

AI, avatarlar, fizik ve grafikler alanlarında, SIGGRAPH 2024'te bir dizi yeni gelişmeyi dünyayla paylaşmaktan heyecan duyuyoruz.