本物のような3DCG映像を作るには、高いスキルと創造性、忍耐が必要だ。エヌビディアが開発したソフトウェアは、GANを使って映像から3Dモデルを生成し、レンダリングまで自動化する画期的なものだ。
敵対的生成ネットワーク(GAN)利用
本物のように見えるバーチャル環境を作るには時間とスキルが必要だ。 3Dシェイプや適切なライティング、質感をレンダリングするグラフィックス・チップを使い、手作業でディテールを作り込む必要がある。
たとえば、最新の大ヒットビデオ・ゲームの「レッド・デッド・リデンプション2(Red Dead Redemption 2)」は、およそ1000人の開発者チームが、ときには 週に100時間もの作業時間を費やし、実際に世に出るまでには8年以上の歳月がかかった。
だが、写真のようにリアルなディテールを臨機応変に創作できる強力な人工知能(AI)アルゴリズムの登場により、こうした大変な作業も近いうちに過去の話となる可能性がある。
チップメーカーのエヌビディア(Nvidia)が開発した新しいソフトウェアは、ソフトウェア開発を楽にするだけではない。実質現実(VR)の創作に必要なバーチャル環境の自動生成や、自動運転自動車、ロボットの教育などにも使えるものだ。
「まったく新しい下絵を制作し、それをレンダリングできます」とエヌビディア応用深層学習部門のブライアン・カタンザロ副社長はいう。「実際のビデオに基づいて描写する方法をモデルに教えるのです」
エヌビディアの研究者グループはまず、標準的な機械学習手法を使い、車や木、建物など、映像のシーンのさまざまな物体を識別した。その後、敵対的生成ネットワーク(GAN)を使い、現実的な3D画像の物体の輪郭を描くようにコンピューターを訓練した。
次に、異なる物体が存在する場所を示したシーンの概要を与え、かすかに反射したディテールを見事に描き出す。物体には多少の歪みやねじれが見られる場合もあるが、その効果は素晴らしく、非常に印象的だ。
「古典的なコンピューター・グラフィックスのレンダリングは、光と物体が互いに影響し合う方法で作り上げます。 このプロセスをAIを使って変えられないか、ずっと考えていました」
VRを現実的設定でレンダリングできる
カタンザロ副社長は、この手法を使うことで、ゲーム・デザインの障壁を低くできる可能性があるという。シーン全体のレンダリングのほかにも、本物の人間の映像素材を数分間流した後、ビデオ・ゲームに本物ような人物を(ゲームのキャラクターとして)追加もできる。
この方法がVRを現実的な設定でレンダリングするのに役立ち、自律型移動手段やロボットのための統合的な訓練データを提供するのにも役立つと話す。「起こり得るすべての状況について、現実の訓練データを得ることは不可能です」
今回の研究は、モントリオールで開催中の大規模AIカンファレンス「NeurIPS(神経情報処理システム)」で12月3日に発表された。
「とても興味深く、印象的な業績です」と機械学習とコンピューター・グラフィックスの専門家で、ブリティッシュ・コロンビア大学のミハイル・ヴァン・デ・パンネ教授は話す。教授は以前、GANを使って個別の画像やキャラクターの動きなどの簡単な要素を合成する研究に参加していた。
ヴァン・デ・パンネ教授は「この手法は、アニメーション画像を作成する方法とはまったく異なる方法を示しています」という。「異なる能力を1つにした」この新しい手法は、計算量が少なく、インタラクティブでもある。
エヌビディアのアルゴリズムは、GANを用いた最新テクノロジーの目覚ましい進歩の例だ。 グーグルの研究者がわずか数年前に発明したGANは、現実の合成だけでなく、不自然で奇妙な画像や音声なども合成できる注目すべきツールとして浮上してきた。
こうした傾向は、GANがコンピューター・グラフィックスや特殊効果の分野で大変革を起こし、アーティストやミュージシャンの想像力や新しいアイデアの開発に大きく貢献することは間違いない。
その一方で、映像や音声に対する人々の信ぴょう性を下げる危険性も否めない(「テクノロジーが変える 「現実」の概念 、私たちは何を信じるべきか」参照)。
カタンザロ副社長は今回発表したテクノロジーが悪用される危険性を認め、「これは多くの用途に使えるテクノロジーなのです」と話す。
原文はこちら(英語)。
(執筆:ウィル ナイト/米国版 AI担当上級編集者、写真:metamorworks/iStock)
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