2月25日真实的色彩动画中的表现不是肤浅的

抵达耶鲁后不久，Theodore Kim受邀为电影和媒体研究班就计算机生成图像 (CGI) 的历史做客座讲座。

“当我在组装材料时，我清楚地看到了一种模式，”他说。也就是说，计算机图形技术中存在的对特征的偏见程度。他会见了该课程的教授约翰·麦凯，后者证实这种模式是真实的——并且在电影史上根深蒂固。

“他向我介绍了理查德·戴尔 (Richard Dyer) 所著的《白色》(White) 一书，该书描述了类似的偏见在模拟时代是如何渗透到电影技术中的，”计算机科学副教授金说。“从那里开始，很明显有关于这个主题的一整套学术研究，但它对数字时代的报道仍在进行中，尤其是电影 CGI。”

近几十年来，计算机图形技术取得了长足的进步。然而，当谈到种族问题，以及描绘不同种族背景人物的方式时，这个领域仍然非常过去。共同领导耶鲁大学计算机图形学小组的 Kim 是试图改变这种状况的人之一。他从行业和学术界的角度看待这个问题。在来耶鲁之前，他是皮克斯的高级研究科学家，他的作品可以在汽车 3、可可、超人特工队 2和玩具总动员 4等电影中看到。

从头开始，计算机图形技术的发展理念是，在描绘人类时，的皮肤和头发是默认的。例如，计算机图形学期刊中的文章在讨论皮肤渲染时通常只包含计算机生成的图​​像，即使该主题被广泛称为“人类”。计算机图形学中使用的许多照明技术都是基于 1940 年代之前开发的电影照明指南——远早于现代计算机——并且专门为白皮肤设计。

这个问题严重限制了计算机图形艺术家可以做什么，以及他们可以接触到多广的观众。

“我们应该成为讲故事的领导者，”金说。“那里有很多故事，我们还没有讲过一堆，所以让我们去讲这些故事吧。”

部分归功于 Kim 和该领域其他人的努力，人们对这个问题有了更多的认识。但是，由于种族偏见深深植根于技术中，因此没有快速解决方法。例如，在人类特征模型开发的早期，计算机图形学转向医学文献寻求指导。尽管有“硬科学”的认可，Kim 指出，但事实证明，大部分文献都是以同样的偏见制作的，的皮肤和头发被视为标准。

“我们认为通过查阅医学文献我们是在做正确的事，但实际上我们继承了所有相同的东西，”Kim 说。“每个人都需要对这些事情更加小心，并更加认真地思考我们正在做的事情。我们正在努力开发我们声称为全人类服务的技术。”

第一步是在社区中进行实质性讨论。

“至少，我们正在寻找真正关心它的人，”他说。“从那里开始，这是一项社区建设活动。有人关心它，但我们需要建立一个社区。”

在金于 2020 年在《科学人》杂志上发表了一篇关于该问题的文章之后，朝着这一目标迈出了一大步。来自那篇文章：

今天的电影制作技术是为了讲述故事而建立的，因为从事艺术和科学交叉工作的研究人员已经让肉体和头发悄悄地成为唯一被认为值得深入科学调查的人类形式。展望未来，我们需要询问这项技术正在推动谁的故事。哪些病例被视为“正常”，哪些是“特殊”?有多少人居住在这些情况下，为什么?

那篇文章引起了该领域许多其他有类似担忧的人的注意。Kim 和包括耶鲁大学计算机科学教授 Julie Dorsey 和 Holly Rushmeier 在内的“全明星阵容”向 SIGGRAPH 2021 提交了一份扩展摘要，SIGGRAPH 2021 是由计算机协会主办的著名计算机图形和交互技术会议。

“当问题如此有争议或热点时，你永远不知道会发生什么，”金说。“发生的事情是我们收到了 7 条评论，这很正常。五个是非常积极的，一个是中性的。一个是负面的，实际上包含编码的种族主义信息，这个人强迫它被拒绝。”

但 Kim 受邀担任该活动的多样性、公平和包容性峰会的开幕演讲者，并发表了他的演讲“反种族主义图形研究”。他和 Rushmeier 还领导了一场市政厅式的聚会，也被称为“羽毛之鸟”，题为“应对计算机图形学中的种族偏见需要结构性改变”。目标是让其他人有兴趣加入他们为 SIGGRAPH 2022 提交范围广泛的扩展摘要。Kim 说，之前提交的内容被拒绝，这清楚地表明这是一场“数字游戏”。

在他的演讲中，Kim 讨论了计算机图形学中一种常见的照明技术，称为次表面散射，它会产生发光效果。它为白色皮肤增加了真实感，但在较暗的色调中则不那么重要。虽然有一些方法可以将颜料添加到默认的白色皮肤以使皮肤变黑，但在此过程中会丢失细节。该技术甚至被编入复杂的数学方程式，给人一种严谨的科学背后的感觉。

“我们提出了对白皮肤最重要的物理部分，”他说。“这不全是皮肤。”

对于习惯于认为“数学就是数学”的该领域的人们来说，技术中内置的偏见概念可能特别令人痛苦。

“这就是吸引我们许多人开始研究的原因，”他说。“我们整天都在关注这些干净、中立的问题，而不是与现实世界的丑陋政治纠缠在一起。”

Kim 的合著者之一 Raqi Syed 说，她在 2018 年从事一个项目时注意到了这个问题，并“试图让一个角色看起来像我”。

“我开始意识到，如果我想讲述反映我的经验的故事，并使用我从视觉效果工作中理解的工具，那么这将是非常具有挑战性的，因为这些工具并不是为了做到这一点而设计的，”她说.

该论文的另一位合著者 AM Darke 在创建一个名为“In Passing”的虚拟现实空间时遇到了图形技术中反黑人偏见的结果，这是一个关于人们如何在公共空间中导航的 3D 媒体项目。在为黑人角色开发头像时，她发现她可以使用的发型非常有限。这促使 Darke 创建了开源 Afro Hair Library，它为用户提供了更广泛的发型选择，供其角色选择。当 Darke 在推特上发布关于图书馆的奖项时，它在网上疯传——这表明这个问题在计算机图形社区之外引起了很好的共鸣。

“反应非常积极，因为这在非专业社区中已经被默认理解，”加州大学圣克鲁斯分校表演、游戏和设计系的助理教授达克说。

将这种意识传播到专家社区是下一个重要步骤。

“我们解决这些问题的方式是通过展开对话来集体解决，”达克说。“我们在 SIGGRAPH 所做的事情的目的是鼓励这个社区中的其他人写作和研究并沿着这条线进行调查，以便可以提供这些知识和专业知识，从而可以扩大和听到这个社区。”

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