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近期，我们连续分享了在今年SIGGRAPH2017上的一些先进技术和软硬件知识。今天，我们继续~
NVIDIA在今年的SIGGRAPH上展示了他们最新的研究成果，可以让制作真实人物角色面部动画更加容易，模拟光线如何与场景中的表面相互作用，并更快的渲染出写实的图像。NVIDIA将AI（人工智能）的专业知识与计算机图形学相结合，能为游戏，虚拟现实，电影和产品设计提供高质量的3D图形。
以前创建角色面部动画方法
游戏公司在制作游戏中的每个角色动画时，都是先对演员录制每一行的对话表演。然后用软件把这个视频转换成一个数字替身的演员，然后成为一个带动画的面部。
制作这些数字角色的过程，想必大家都是知道其费劲的程度的。你需要花费很多很多时间来修改这些CG面孔，以便让它更接近真实的演员。其中的人力，物力都是特别昂贵的，完成之后，也不好再改。
减少创建面部动画所涉及的庞大工作量，将会大大增加游戏艺术家们对于角色对话的专注性，并可以给他们更为灵活，快速的迭代来更改脚本。
AI创建角色面部动画
NVIDIA的研究人员使用Remedy存储的大量动画数据，Nvidia GPU和深度学习，对神经网络进行了训练，可以直接从演员视频制作面部动画。而不必再进行劳动力密集型数据的转换和对演员视频进行数小时的修饰，你只需要做的是对数据进行5分钟的培训。剩下的工作经过训练的网络可以帮助你从简单的视频流自动生成整个游戏所需要的所有面部动画。NVIDIA的AI解决方案产生的动画与原视频高度一致，并且保真度也与现有方法一样。
研究团队又做了进一步的推进，结果培训系统可以仅仅凭借音频就能生成写实的面部动画。通过这个工具，游戏工作室能够更多的游戏角色，创建动画化身，更容易制作多种语言的游戏。
Remedy首席技术艺术家Antti Herva表示，随着时间的推移，新的方法将会让公司创建更大，更丰富的游戏世界，比现在更多的角色。Remedy公司已经用这种方法在过去的一段时间里创作了很多高质量的面部动画。
Herva说：“就目前我们看到的NVIDIA研究的AI驱动面部动画工作，我相信AI将彻底改变内容创作。”“用老方法制作《量子破碎》项目的复杂数字替身的面部动画时可能需要几个人很长时间来创建。然而，在运用了NVIDIA的视频和音频驱动的深层网络构建的面部动画后，我们在创建大型项目中的时间缩短了80%，而且可以让我们的艺术家专注于其他任务。”
此外NVIDIA正在使用AI来改进光线跟踪和光栅化，这是计算机游戏中使用成本较低的渲染技术。虽然光线跟踪技术可以产生高度写实的图像，但是为每个图像模拟数百万个虚拟光线需要大量的计算成本。
AI去噪
为了给图像去噪，研究人员利用GPU进行深度学习，从部分完成的结果中预测最终的渲染图像。这个项目是由在NVIDIA实习的麦吉尔大学研究生带头研究的，研究团队创建了一个AI解决方案，与现有方法相比，可以在几分之一的时间去噪，无限接近所输入的图像，生成高质量的图像。
这不仅仅是一个研究项目。马上就会形成一个产品。最近NVIDIA发布了最新的光线跟踪引擎OptiX5.0软件开发套件。在OptiX5.0中将会整合AI去噪技术，而且会免费向注册的开发商提供应用。
AI抗锯齿
NVIDIA研究人员还利用AI来解决游戏渲染中的抗锯齿问题。抗锯齿是减少噪点的另一个方法。大家都知道，我们渲图都有抗锯齿的选项。对此，NVIDIA研究人员训练了一个神经网络来识别这些伪影，并用平滑抗锯齿像素代替这些像素。基于AI技术产生的效果比现有算法得到的图像更清晰。
左边的插图显示了锯齿和像素化的混叠图像。右侧的插图是NVIDIA AI抗锯齿算法通过学习混叠图像的结果得到的抗锯齿图像的映射。
AI与光线跟踪
NVIDIA正在开发更有效的方法来跟踪虚拟光线。 电脑对许多光线的路径进行采样，以产生逼真的图像。 问题在于，并不是所有这些光线路径都有助于最终的图像。研究人员使用机器学习来指导光线路径的选择。他们通过将跟踪光线的数学链接到AI强化学习概念上来实现。
他们的解决方案可以学习区分“有用”路径，哪些光线是最有可能与虚拟相机有关系的路径，哪些是对图像没有用的。
上面这个图是在没有去噪的情况下模拟虚拟场景中的光反射，这是有很大挑战性的，因为仅仅的一个光线是从狭窄的门进来的。NVIDIA的AI通过减少所需要的虚拟光线数量引导光线，可以提供高达10倍的图像合成速度。
解析到这里，
心里有点怕怕的感觉，
感觉AI快要统治世界了~
···
以后是不是电脑就得“控制”我们了？
艾玛，赶紧点几下鼠标压压惊！~
编译自www.awn.com
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