Wyniki badań nad grafiką znajdują zastosowanie głównie w komputerowym tworzeniu obrazów, między innymi w grach komputerowych, filmach animowanych, efektach specjalnych, wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości oraz w oprogramowaniu do projektowania w architekturze, inżynierii i innych branżach. Nowo powstała grupa skupi się na obszarach łączących grafikę i uczenie maszynowe.

"Liczę na to, że wśród polskich naukowców, słynących za oceanem z wybitnych talentów w dziedzinie IT, znajdzie się sporo chętnych do rozwijania tego obszaru informatyki" – powiedział prof. Przemysław Musialski cytowany w komunikacie prasowym NCBR.

Docelowo zespół będzie liczyć kilkunastu naukowców. Głównymi obszarami badań grupy będzie renderowanie 3D, modelowanie generatywne, modelowanie geometryczne, animacja i symulacja.

"Grafika komputerowa jako dziedzina naukowa jest częścią informatyki i zajmuje się tworzeniem algorytmów do obliczania obrazów i geometrii. Jest to matematyczna dziedzina, podczas gdy design graficzny zajmuje się kreatywnym tworzeniem obrazów. Celem badań naszej grupy jest połączenie klasycznych algorytmów z nowoczesnymi algorytmami uczenia maszynowego w celach renderowania neuronowego, czyli tworzenia obrazów; geometrycznego modelowania neuronowego, czyli tworzenia geometrii cyfrowych światów; oraz neuronowej symulacji, czyli animacji" - opisał prof. Musialski.

Dodał, że tematy te mają zastosowania w branży gamingowej, filmowej, ale również takich dziedzinach, jak architektura, inżynieria czy medycyna.

Badania naukowe prof. Musialskiego obejmują modelowanie geometryczne, przetwarzanie geometrii, fabrykację obliczeniową i uczenie maszynowe; lider grupy specjalizuje się w tworzeniu rozwiązań algorytmicznych do generowania treści cyfrowych.

Jak wyjaśniono w materiale prasowym, w grafice komputerowej głównym celem jest tworzenie fotorealistycznych obrazów i filmów w procesie zwanym renderowaniem. Z biegiem lat graficy opracowali zaawansowane metody matematyczne do symulacji rozchodzenia się światła w generowanych obrazach. Niedawno pojawiła się koncepcja renderowania neuronowego, która rozszerza tradycyjne zasady grafiki komputerowej poprzez wykorzystanie elementów widzenia komputerowego i uczenia maszynowego. Takie podejście umożliwia tworzenie realistycznych obrazów o wysokiej jakości, ujętych z nowych perspektyw. Nowe badania mają służyć zgłębieniu tej techniki syntetyzowania treści wizualnych o wysokiej jakości do zastosowań takich jak produkcja filmów i gier.

Ważnym aspektem grafiki komputerowej jest modelowanie geometryczne, przetwarzanie geometrii i rozumienie kształtu. Projektowanie modeli geometrycznych wymaga nie tylko umiejętności technicznych, ale również artystycznych. Jednak oprogramowanie do projektowania często nie spełnia wymagań użytkownika, co zmusza go do szukania innych sposobów na realizację pomysłu.

Grupa prof. Przemysława Musialskiego będzie prowadzić badania dotyczące nowych algorytmów i pracować nad rozwiązaniami do generowania treści geometrycznych przy użyciu generatywnych metod uczenia maszynowego. Rozwiązania te mogą znaleźć zastosowanie w branży rozrywkowej, a także we wspomaganym komputerowo projektowaniu, inżynierii czy produkcji (CAD/CAE/CAM).

Neuronowa symulacja i animacja polega na łączeniu zasad symulacji fizycznej i animacji z możliwościami uczenia maszynowego. Takie podejście staje się niezbędnym narzędziem do analizowania złożonych zjawisk w świecie rzeczywistym (jak na przykład zmiany klimatu czy zachowanie tłumu w gęsto zaludnionych obszarach). Fizyczne symulacje zapewniają bezpieczne wirtualne środowisko do testowania różnych scenariuszy, wspomagając procesy decyzyjne np. w obszarze bezpieczeństwa.

Wyniki badań zespołu Przemysława Musialskiego w tym zakresie znajdą zastosowanie w produkcji treści wizualnych, branży gamingowej, a także w planowaniu urbanistycznym i skomplikowanych symulacjach związanych z bezpieczeństwem czy medycyną.

Obok ChatGPT upowszechniły się generatory obrazów takie jak Midjourney czy DALL-E, które pozwalają uzyskiwać obrazy i ilustracje do złudzenia przypominające fotografie rzeczywistych ludzi i miejsc. Choć słychać głosy o niebezpieczeństwach błyskawicznego rozwoju sztucznej inteligencji, dla świata nauki eksplozja zainteresowania AI to nadzieja na coraz bardziej zaawansowane badania.

W ośrodku badawczo-rozwojowym w obszarze sztucznej inteligencji IDEAS NCBR działają ponadto grupy badawcze zajmujące się: inteligentnymi algorytmami i strukturami danych, bezpieczeństwem systemów i prywatnością danych, zero-waste machine learning i computer vision, a także zespoły badawcze działające w obszarze AI dla bezpieczeństwa, leśnictwa precyzyjnego i algorytmów w autonomicznych bezzałogowych statkach powietrznych.(PAP)

Nauka w Polsce

kol/ bar/