شخصية افتراضية

قدّم التحليل المريح بعضًا من أوائل التطبيقات في مجال رسومات الحاسوب لنمذجة جسم الإنسان وحركته. كان ويليام فيتر ، مدير الفنون في شركة بوينغ في أوائل القرن العشرين، أول من رسم جسمًا بشريًا باستخدام الحاسوب. يُعرف هذا الجسم باسم "رجل بوينغ". سمح "الرجل الأول" ذو المفاصل السبعة، والذي استُخدم لدراسة لوحة عدادات طائرة بوينغ 747، بعرض العديد من حركات الطيار من خلال تحريك حوضه ورقبته وكتفيه ومرفقيه. أدى إضافة اثني عشر مفصلًا إضافيًا إلى "الرجل الأول" إلى إنتاج "الرجل الثاني". استُخدم هذا الجسم لإنشاء مجموعة من تسلسلات أفلام الرسوم المتحركة بناءً على سلسلة من الصور الفوتوغرافية التي التقطها إدوارد مويبريدج .

ثم طُوّرت عدة نماذج من قِبل شركات مختلفة : سايبرمان (نموذج الإنسان السيبراني) طُوّر من قِبل شركة كرايسلر لمحاكاة النشاط البشري داخل السيارة وحولها. ^{[ 14 ]} يعتمد هذا النموذج على 15 مفصلاً، وموقع المُراقب مُحدد مسبقًا.   كومبيمان (نموذج الإنسان البيوميكانيكي المحوسب) صُمّم خصيصًا لاختبار مدى سهولة وصول الإنسان إلى الأشياء في قمرة القيادة؛ ^{[ 15 ]} وهو مُعرّف باستخدام نظام هيكلي داخلي مكون من 35 وصلة. بومان صُمّم عام 1969 من قِبل شركة بوينغ. ^{[ 16 ]} يعتمد هذا النموذج على نموذج بشري ثلاثي الأبعاد يُمثل النسبة المئوية الخمسين. يستطيع بومان الوصول إلى أشياء مثل السلال، كما يتم رصد التصادمات وتحديد التداخلات البصرية. بُني بومان على شكل شخصية مكونة من 23 مفصلاً بأطوال وصلات متغيرة. سامي (نظام مساعدة تقييم تفاعل الإنسان مع الآلة) صُمّم عام 1972 في جامعة نوتنغهام للتصميم والتحليل الهندسي العام. ^{[ 17 ]} كان هذا، حتى الآن، أفضل نموذج بشري مُعَدّ مسبقًا، ويُتيح خياراتٍ لأنواعٍ جسديةٍ مُتعددة: نحيف، سمين، مفتول العضلات، إلخ. كان نظام الرؤية مُتطورًا للغاية، وقد تمكن سامي من مُعالجة أجسامٍ مُعقدة، مُعتمدًا على 21 وصلة صلبة مع 17 مفصلًا. وهناك نموذجٌ بشريٌ افتراضيٌ آخر مثيرٌ للاهتمام، وهو بوفورد ، الذي طُوِّر في شركة روكويل الدولية لتحديد مناطق الوصول والمسافة حول نموذجٍ يُحدده المُشغل. ^{[ 18 ]} يُمثل الشكل نموذجًا بشريًا في المئين الخمسين، وقد غُطِّيَ بمضلعاتٍ مُولَّدةٍ بواسطة برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD). يتكون بوفورد من 15 وصلة مُستقلة يجب إعادة تعريفها عند كل تعديل.

في مجال نمذجة الوجه، أنتج بارك تمثيلاً للرأس والوجه في جامعة يوتا ، وبعد ثلاث سنوات، اقترح نماذج بارامترية لإنتاج وجه أكثر واقعية. ^{[ 19 ]}

استخدم بعض الباحثين أيضًا أحجامًا أولية لإنشاء نماذج بشرية افتراضية، مثل الأسطوانات التي استخدمها بوتر وويلميرت ^{[ 20 ]} أو الأشكال البيضاوية التي استخدمها هيربيسون-إيفانز ^{[ 21 ]} . اقترح بادلر وسموليار ^{[ 22 ]} نموذج "رجل الفقاعات" كشكل بشري ثلاثي الأبعاد يتكون من عدد من الكرات أو الفقاعات. استند النموذج إلى تداخل الكرات، وتفاوتت كثافة وحجم الكرات تبعًا للمسافة من المُشاهد.

في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، قام توم كالفيرت، أستاذ علم الحركة وعلوم الحاسوب في جامعة سيمون فريزر ، بتثبيت مقاييس الجهد على جسم الإنسان، واستخدم مخرجاتها لتحريك شخصيات مُحوسبة لأغراض الدراسات الكوريغرافية والتقييم السريري لاضطرابات الحركة. استخدم نظام كالفيرت للرسوم المتحركة جهاز التقاط الحركة بالإضافة إلى ترميز لابانوت ومواصفات الحركة لتحديد حركة الشخصية بدقة. ^{[ 23 ]}

في الوقت نفسه، تم تطوير حزمة برامج Jack في مركز نمذجة ومحاكاة الإنسان بجامعة بنسلفانيا ، وأُتيحت تجارياً من قبل شركة Tecnomatix . وفرت Jack بيئة تفاعلية ثلاثية الأبعاد للتحكم في الشخصيات المفصلية. وقد تضمنت نموذجاً بشرياً مفصلاً، وعناصر تحكم سلوكية واقعية، ومقاييس أنثروبومترية، وأنظمة تحريك وتقييم المهام، وتحليل الرؤية، والوصول والإمساك التلقائي، واكتشاف الاصطدام وتجنبه، والعديد من الأدوات المفيدة الأخرى لمجموعة واسعة من التطبيقات.

في بداية الثمانينيات، أنتجت العديد من الشركات ومجموعات البحث أفلامًا قصيرة وعروضًا توضيحية تتضمن شخصيات افتراضية. وعلى وجه الخصوص، أظهرت شركة Information International Inc ، المعروفة باسم Triple-I أو III، إمكانات رسومات الحاسوب في إنجاز أشياء مذهلة، من خلال إنتاج مسح ثلاثي الأبعاد لرأس بيتر فوندا، والعرض التوضيحي النهائي بعنوان " آدم باورز، البهلوان" .

في عام ١٩٨٢، أنتج فيليب بيرجيرون وناديا ماجنانات-ثالمان ودانيال ثالمان فيلم " رحلة الأحلام" ، الذي يصور شخصًا (شخصية عصوية متحركة) ينتقل عبر المحيط الأطلسي من باريس إلى نيويورك. تمت برمجة الفيلم بالكامل باستخدام لغة ميرا الرسومية، وهي امتداد للغة باسكال تعتمد على أنواع البيانات المجردة الرسومية . حاز الفيلم على عدة جوائز وعُرض في معرض سيغراف للأفلام عام ١٩٨٣. وفي عام ١٩٨٥، حقق فيلم " توني دي بيلتري " نجاحًا باهرًا، حيث استخدم لأول مرة تقنيات تحريك الوجه لسرد قصة. وفي العام نفسه، أنتجت شركة ديجيتال برودكشنز فيديو "المرأة القوية" لأغنية ميك جاغر ، والذي عرض رسومًا متحركة رائعة لامرأة بأسلوب فني مميز. وفي الوقت نفسه، أنتجت شركة روبرت أبيل وشركاؤه إعلانًا تلفزيونيًا بعنوان "صناعة التألق" ، والذي أظهر حركة وتجسيدًا مذهلين بالنسبة لعصره.

في عام ١٩٨٧، احتفل معهد الهندسة الكندي بمرور مئة عام على تأسيسه. وأقيم حدثٌ هام، برعاية شركتي بيل كندا ونورثرن تيليكوم ، في ساحة الفنون بمدينة مونتريال . وفي هذا الحدث، قامت ناديا ماغنانات-ثالمان ودانيال ثالمان بمحاكاة لقاء مارلين مونرو وهمفري بوغارت في مقهى بالمدينة القديمة لمونتريال. وكان فيلم "موعد في مونتريال" أول فيلم يُجسّد نجوماً أسطوريين بتقنية ثلاثية الأبعاد. ويُعدّ الفيلم ثمرة بحثٍ مُعمّق حول استنساخ البشر بتقنية ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى نمذجة سلوكهم. ^{[ ٢٤ ]}  

في عام ١٩٨٨، كان فيلم " تين توي " أول فيلم مصنوع بواسطة الكمبيوتر يحصل على جائزة الأوسكار (كأفضل فيلم رسوم متحركة قصير). يروي الفيلم قصة دمية معدنية تعزف منفردة ، تحاول الهروب من بيلي، وهو طفل رضيع ساذج. في العام نفسه، طوّر ديغراف/وارمان دمية "مايك الرأس المتكلم" لصالح شركة سيليكون غرافيكس لعرض إمكانيات أجهزتهم الجديدة رباعية الأبعاد في الوقت الفعلي. كان مايك يُحرّك بواسطة وحدة تحكم مصممة خصيصًا تسمح لمُحرّك دمى واحد بالتحكم في العديد من خصائص وجه الشخصية، بما في ذلك الفم والعينين وتعبير الوجه وموضع الرأس. وفّرت أجهزة سيليكون غرافيكس إمكانية التداخل في الوقت الفعلي بين تعابير الوجه وهندسة الرأس وفقًا لتحكّم المؤدي. عُرضت دمية مايك مباشرةً في معرض سيغراف للأفلام والفيديو في ذلك العام.

في عام ١٩٨٩، أنتج كلايزر- والتشاك فيلم "دوزو"، وهو عبارة عن رسوم متحركة حاسوبية لامرأة ترقص أمام ميكروفون وتغني أغنية في فيديو موسيقي. وقد التقطا الحركة باستخدام حل بصري من شركة " موشن أناليسيس" مع كاميرات متعددة لتحديد مواقع صور قطع صغيرة من الشريط العاكس الموضوعة على الجسم. والنتيجة هي المسار ثلاثي الأبعاد لكل عاكس في الفضاء.

في عام 1989، وفي فيلم " الهاوية "، يُظهر مشهدٌ خاصٌّ كائنًا مائيًا زائفًا يكتسب وجهًا بشريًا. مثّل هذا المشهد خطوةً هامةً للشخصيات الاصطناعية المستقبلية، إذ أصبح من الممكن حينها تحويل شكلٍ ما إلى وجهٍ بشري. وفي العام نفسه، قدّمت لوتا ديزاير، ممثلة فيلمي "الموت الصغير" و"افتراضيًا لك"، عرضًا متطورًا لتحريك الوجه، بالإضافة إلى أول قبلة مُحرّكة حاسوبيًا. ثمّ، شكّل فيلم " المُدمر 2 " في عام 1991 علامةً فارقةً في مجال تحريك الشخصيات الافتراضية الممزوجة بأشخاصٍ حقيقيين وديكورات.

في التسعينيات، تم إنتاج العديد من الأفلام القصيرة، وأشهرها فيلم " لعبة جيري " من إنتاج شركة بيكسار والذي حصل على جائزة الأوسكار لأفضل فيلم رسوم متحركة قصير.

ابتكر كريغ رينولدز الرسوم المتحركة السلوكية وطوّرها . ^{[ 25 ]} وقد قام بمحاكاة أسراب الطيور إلى جانب أسراب الأسماك بهدف دراسة الحدس الجماعي والحركة. ومن خلال دمج العديد من الشخصيات الافتراضية لتسكن عوالم افتراضية، أسس موس وثالمان مجال محاكاة الحشود .

ابتداءً من التسعينيات، اتجه الباحثون نحو الرسوم المتحركة الآنية والتفاعل مع العوالم الافتراضية. وقد أدى دمج تقنيات الواقع الافتراضي ، والرسوم المتحركة البشرية، وتحليل الفيديو إلى دمج الشخصيات الافتراضية في الواقع الافتراضي، والتفاعل معها، وتمثيل الذات كنسخة أو صورة رمزية أو مشارك في العالم الافتراضي . وتم التخطيط للتفاعل مع البيئات الافتراضية على مستويات مختلفة من إعدادات المستخدم. ويمكن أن تتضمن الإعدادات المتقدمة بيئة غامرة يتفاعل فيها المستخدمون صوتيًا وإيماءات وإشارات فسيولوجية مع شخصيات افتراضية تساعدهم على استكشاف بيئة بياناتهم الرقمية، محليًا وعبر الإنترنت . ولتحقيق ذلك ، أصبحت الشخصيات الافتراضية قادرة على التعرف على إيماءات المستخدم وكلامه وتعبيراته، والرد صوتيًا وحركيًا. ^{[ 26 ]} والهدف النهائي من هذا التطور هو إنشاء شخصيات افتراضية واقعية ومقنعة تتمتع بالقدرة على التكيف والإدراك والذاكرة . وقد مهدت هذه الشخصيات الافتراضية الطريق أمام أبحاث اليوم لإنتاج شخصيات افتراضية قادرة على التصرف بحرية مع محاكاة المشاعر. ^{[ 27 ]} من الناحية المثالية، الهدف هو جعلهم على دراية بالبيئة وغير متوقعة.

• نادية ماغنانات-ثالمان (محررة)، دانيال ثالمان (محرر)، دليل الشخصيات الافتراضية ، رقم ISBN 978-0-470-02316-7، 468 صفحة، وايلي، أغسطس 2004 (مكتبة ACM الرقمية)
• بيتر إم. بلانتك، البشر الافتراضيون: مجموعة أدوات يمكنك بناؤها بنفسك، كاملة مع البرامج وتعليمات خطوة بخطوة ، أماكوم، 2003
• ديفيد بيردن، ماجي سافين-بادن، البشر الافتراضيون اليوم وغدًا ، 2020، تشابمان آند هول/سي آر سي

• واين إي. كارلسون، رسومات الحاسوب والرسوم المتحركة الحاسوبية: نظرة عامة استعادية، مرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - غير تجاري - لا اشتقاق 4.0 الدولية
• نمذجة التواصل مع الروبوتات والبشر الافتراضيين ، ورشة العمل الدولية الثانية لمجموعة أبحاث زيف 2005/2006 حول التواصل الجسدي بين البشر والآلات، بيليفيلد، ألمانيا، 5-8 أبريل 2006، أوراق مختارة منقحة