Animaties met kleurrijke robotzwermen

Disney voegt de derde dimensie toe aan animaties. Een Zwitsers researchteam dat is verbonden aan het bedrijf, toonde onlangs een zwerm van 75 robots ter grootte van een horloge, waarvan de kleuren en de formatie kunnen worden bestuurd met een teken-app. Elke robot vormt een grafische pixel en als de gebruiker op zijn app vormen tekent, neemt de robotzwerm deze vormen over. De bewegingen zijn niet onaangenaam voor het oog omdat de pixels zichzelf snel organiseren en niet oscilleren als ze op hun plaats zijn aangekomen. Een gedistribueerde controller zorgt ervoor dat de robots niet op elkaar botsen.

"We gebruiken de zwerm om beelden te maken voor representatiedoeleinden of geanimeerde films", zeggen de ontwerpers op de website van het project. "Toeschouwers reageren op een heel andere manier dan wanneer ze naar een scherm kijken, onze ervaring is dat mensen persoonlijkheid toekennen aan de robots, dat ze letterlijk emotie aan het beeld toevoegen."

De robots reageren niet alleen op getekende vormen, maar ook op gebaren. Het team toonde de zwerm onlangs op een conferentie over interactie tussen mensen en robots in Duitsland.

Het is een behoorlijke rekenuitdaging om een zwerm robots zinvol te laten samenwerken. Om maximale productiviteit te verkrijgen, moeten ze op gecompliceerde coöperatieve manieren bewegen. Robotbedrijven hebben verschillende oplossingen bedacht voor deze uitdaging, met verschillende bewegingsparameters. In een van die oplossingen imiteren de robots termieten, in een ander bewegend water.

Disney heeft een tamelijk rechttoe-rechtaan systeem opgezet voor simultane beweging. Als de menselijke ‘bestuurder’ de robots wil laten bewegen, registreert elke pixels zijn eigen positie en berekent dan een ideaal pad en een ideale snelheid om op zijn nieuwe bestemming te komen. De robot controleert dan samen met zijn ‘collega’s’ de kans op botsingen en past eventueel zijn pad – niet meer dan strikt noodzakelijk – aan. Daardoor wordt een soepele beweging gerealiseerd.

Het is natuurlijk makkelijker om een robot van positie te laten veranderen dan om hem complexe taken te laten uitvoeren, zoals het maken van bouwwerken of tuinieren. Maar Disney is uit op entertainment en het is fascinerend om te zien hoe het bedrijf daarvoor robots inzet.