Creating partly autonomous expressive virtual actors for computer animation

Tese de doutoramento em Tecnologias e Sistemas de InformaçãoAutonomous digital actors represent the next stage in the animation industry in its search for novel processes for authoring character-based animations. In this research, we have conducted a literature review on the art of acting, to obtain an understanding of how apprentice actors learn their skills; this has enabled us to draw up a list of requirements for a proposed autonomous agent architecture for digital actors. The purpose of this was to suggest an improvement in the current technology on digital actors and the way \believable" characters are used by the game and animation industries. Our solution considers three main layers in terms of what skills autonomous actors should display: rst, they should be able to interpret script representations autonomously; second, there is a deliberation phase which aims at implementing an agent architecture to work out suitable ways of enacting the previously interpreted script and third, these enactments are translated into animation commands that are suitable for a given animation engine. We have outlined four versions for this virtual actors' framework, the third of which resulted in a prototype built using the Python language, for evaluation. The nal solution is a prototype that meets the list of requirements that were listed at the outset of the research. Although determining the best process for creating autonomous digital actors remains an open question, we believe that this thesis provides a better understanding of some of its components, and can lead towards the development of the rst fully functional autonomous digital actor.Atores Digitais Autónomos representam o próximo avanço para a indústria da animação, em sua busca por novos processos de autoria de animações baseadas em personagens. Nesta investigação, foi realizada uma revisão de literatura relativamente a arte da atuação cénica, afim de se obter uma melhor compreensão acerca de como atores aprendizes aprendem suas competências; isto nos permitiu produzir uma lista de requisitos para uma arquitetura para agentes autónomos que atuem como atores digitais. O objetivo disto era sugerir melhorias na tecnologia atual de atores digitais e na maneira como personagens \credíveis" são utilizados pelas indústrias de jogos e animações. Nossa solução considera três camadas principais em termos de quais habilidades os atores autónomos deveriam demonstrar: primeiramente, eles deveriam ser capazes de interpretar uma representação abstrata de um roteiro de forma autónoma; a seguir, existe uma etapa de deliberação cujo objetivo é implementar uma arquitetura de agentes para determinar maneiras adequadas de atuação para o roteiro previamente interpretado; e por ultimo, tais atuações são então traduzidas em comandos de animação reconhecíveis por uma dada ferramenta de animação. Foram desenvolvidas quatro versões para este modelo de atores virtuais, sendo que a terceira delas resultou em um protótipo construído na linguagem Python, para avaliação. A solução final é um protótipo que atende a todos os critérios previstos pela lista de requisitos inicialmente proposta por esta investigação. Apesar do fato de que encontrar as melhores práticas de construção de atores digitais autónomos permanecer como uma questão em aberto, acredita-se que esta tese fornece uma melhor compreensão sobre alguns de seus componentes, e com isso aponta caminhos em direção ao desenvolvimento do primeiro ator digital autónomo, plenamente funcional.Santa Catarina State University (UDESC)Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)Centro de Computação Gráfica (CCG