Исследовательская группа под руководством Университета Осаки разработала технологию, которая позволяет андроидам динамически выражать свое настроение, например, «возбужден» или «сонный», синтезируя движения лица в виде наложенных друг на друга затухающих волн.
Даже если внешний вид андроида настолько реалистичен, что его можно принять за человека на фотографии, наблюдать за его движениями вживую может быть немного не по себе. Робот может улыбаться, хмуриться или демонстрировать другие различные знакомые выражения, но найти за этими выражениями последовательное эмоциональное состояние может быть сложно, что не позволяет понять, что он действительно чувствует, и создает ощущение тревоги.
До сих пор при создании роботов, которые могут двигать многими частями лица, например андроидов, для отображения мимики в течение длительного времени использовался «метод лоскутного шитья». Этот метод предполагает подготовку нескольких заранее подготовленных сценариев действий, чтобы исключить неестественные движения лица, и переключение между этими сценариями по мере необходимости.
Однако это создает практические проблемы, такие как предварительная подготовка сложных сценариев действий, минимизация заметных неестественных движений во время переходов и тонкая настройка движений для тонкого контроля передаваемых выражений.
В данном исследовании ведущий автор Хисаси Ишихара и его исследовательская группа разработали технологию динамического синтеза выражения лица с использованием «волновой формы движений», которая представляет мимику, составляющую движение лица, такую как «дыхание», «моргание» и «зевота», в виде отдельных волн. Эти волны передаются в соответствующие зоны лица и накладываются друг на друга, генерируя сложные движения лица в режиме реального времени. Этот метод устраняет необходимость в подготовке сложных и разнообразных данных о действиях, а также позволяет избежать заметных переходов между движениями.
Кроме того, благодаря «модуляции формы волны», которая настраивает отдельные формы волны в зависимости от внутреннего состояния робота, изменения внутренних условий, таких как настроение, могут быть мгновенно отражены в виде изменений движений лица».
«Продвижение этого исследования в области динамического синтеза выражения лица позволит роботам, способным совершать сложную мимику лица, демонстрировать более живые выражения и передавать изменения настроения, реагируя на окружающие обстоятельства, включая взаимодействие с людьми», - говорит старший автор работы Коити Осука. «Это может значительно обогатить эмоциональную коммуникацию между людьми и роботами».
Ишихара добавляет: «Вместо того чтобы создавать поверхностные движения, дальнейшее развитие системы, в которой внутренние эмоции отражаются в каждой детали действий андроида, может привести к созданию андроидов, воспринимаемых как имеющие сердце».
Ожидается, что благодаря реализации функции адаптивной настройки и выражения эмоций эта технология значительно повысит ценность коммуникационных роботов, позволив им обмениваться информацией с людьми в более естественной, человекоподобной манере.