Om du trodde att 76-årige Robert De Niro och 79-årige Al Pacino var klara med att spela i storfilmer av gangster, Tänk om.

Båda intar huvudroller i Martin Scorseses "The Irishman, " som kröniker livet för mördaren Frank Sheeran och fackföreningsledaren Jimmy Hoffa under flera decennier.

Olika skådespelare kom inte att spela de yngre versionerna av Sheeran och Hoffa. Istället, Scorsese och hans produktionsteam använde "avåldrande" teknologi för att få De Niro och Pacino att framstå som yngre.

För att avåldra skådespelare, ett team för visuella effekter skapar en datorgenererad, yngre version av en skådespelares ansikte och ersätter sedan skådespelarens riktiga ansikte med det syntetiska, animerad version.

Människor är faktiskt ganska bra på att fånga upp även de minsta detaljerna i det mänskliga ansiktet. Av denna anledning, vi hade flera projektlinjer som ägnades åt att främja dessa typer av digitala mänskliga teknologier på Disney Research, där jag tillbringade nästan ett decennium av min karriär.

Animatörer måste undvika det som kallas "den otrevliga dalen" - en fallgrop i realistiska, datorgenererad animering som animatörer har kämpat för att övervinna i decennier.

In i den kusliga dalen

2010, Jag var en bidragande författare till en artikel med titeln "The Saliency of Anomalies in Animated Human Characters."

I tidningen, vi upptäckte att publiken är mycket känsligare för förvrängningar i datorgenererade ansikten, även när de är större, till synes mer uppenbara förvrängningar finns på kroppen. Med andra ord, det finns mer utrymme för fel när man skapar datorgenererade kroppar och en mycket mindre marginal för fel när man skapar datorgenererade ansikten.

Detta för oss till den kusliga dalen. Termen syftar på den obekväma känslan som tittarna kan uppleva när de ser datorgenererade ansikten som "inte är helt rätt".

Termen myntades 1970 av robotteknikprofessorn Masahiro Mori. Mori antog att som en humanoid blir mer verklighetstrogen, en publiks "förtrogenhet" med den ökar tills en punkt där humanoiden nästan är verklighetstrogen, men inte helt verklighetstrogen. Vid denna tidpunkt, subtila ofullkomligheter leder till reaktioner av avstötning eller avvisande.

Termen "uncanny valley" kommer från att visualisera denna idé på två axlar.

X-axeln beskriver "mänsklig likhet" eller realism, medan y-axeln beskriver "förtrogenhet, " empati eller känslomässigt engagemang. Den branta nedgången i grafen representerar den kusliga dalen - den punkt där människor backar och känner mindre empati. Effekten är starkare om humanoiden rör sig.

Animerar tilltalande människor

Medan hypotesen härstammar från robotikgemenskapen, konceptet med den kusliga dalen blev populär i animationsindustrin. För animatörer, Ordet "överklagande" kan vara den närmaste släktingen vi har till Moris bekantskap.

Appeal är en av de 12 grundläggande principerna för animation som animatörerna Frank Thomas och Ollie Johnston beskriver i sin bok, "Livets illusion."

I animation, överklagande har att göra med karaktärens magnetism – om han eller hon är vacker, gosig och snäll, eller ful, äckligt och elak. Animerade mänskliga karaktärer, som Elsa i "Frozen, " tenderar att stiliseras på ett sätt som karikerar mänskliga drag, vilket gör att vi också kan karikera deras rörelse.

Två datoranimerade filmer från 2004, "The Polar Express" och "The Incredibles, " lyft fram detta problem.

"The Incredibles" var den första Pixar -filmen som spelade upp verkliga människor istället för leksaker, buggar, fiskar eller monster. Men animationsteamet försökte inte få dem att se ut som riktiga människor:de hade större ögon, mjuk, rundade silhuetter och förenklade funktioner. Dessa typer av designbeslut arbetar mot "magnetismen" hos en karaktär som de flesta publiken i slutändan finner tilltalande.

"Polarexpressen, " å andra sidan, använde performance capture-teknik så att Tom Hanks kunde spela fem verklighetstrogna karaktärer, inklusive den 9-åriga huvudpersonen.

Att kartlägga en 50-årings ansiktsrörelser på en 9-årig pojkes ansikte slutade med att skapa en mängd problem. Till exempel, hur ska ett ögonblick där Hanks spricker av spänning överföras till en 9-årings ansikte? För att använda prestationsfångstdata för att transplantera en skådespelares uttryck till en animerad karaktär, animatörer måste göra vad som kallas "motion retargeting". Eftersom detta var nytt territorium för animatörer – och på grund av tidens tekniska begränsningar – gick de nyanserade ansiktsuttrycken som gör Hanks till en begåvad skådespelare förlorade.

I efterhand, det här är ett ganska extremt exempel på åldrande-och ett som inte passade bra för de flesta tittare.

Den animerade pojken verkade "avstängd, " med publik och kritiker som störs av vad Rolling Stones Peter Travers beskrev som filmens "läskiga" och "livlösa" animation.

Anpassa sig till tekniken

Inte alla resor in i den kusliga dalen slutar fruktlösa. Animatörer kan lära sig av erfarenhet.

Till exempel, 1988, Pixar släppte kortfilmen "Tin Toy, " där en animerad bebis plågar en grupp leksaker. Vid den tiden, Pixar hade inte utvecklat den teknik som behövdes för att skildra tilltalande humanoida karaktärer. Bebisen frammanar nästan Chuckie från skräckfilmen "Child's Play".

Filmens blanka plast- och metallleksaker, å andra sidan, fungerade bra inom begränsningarna av erans datoranimationsteknik. Detta är till stor del varför den efterföljande "Toy Story" -serien slutade med leksaker, inte människor, som huvudpersoner.

Det hjälper också att tillämpa prestandafångningsteknik på datorgenererade karaktärer som inte är helt mänskliga. Det är vad James Cameron gjorde i sin storfilm 2009, "Avatar."

Filmens Na'vi-arter är mänskliga men förblir en främmande art. De är blå. De har stora, strålande ögon. Deras näsrygg är bred och stel, medan näspetsen är kattliknande.

Viktigt, dock, de animerade karaktärerna i filmen ser fortfarande ut som skådespelarna som spelade dem. Sigourney Weavers avatar ser väldigt ut som Sigourney Weaver, vilket hjälper till att undvika "retargeting"-problemet som uppstod i "Polar Express." Publiken förväntar sig inte att den främmande rasen ska se ut eller röra sig exakt som människor.

Överstiger dalen

Medan tekniken fortsätter att förbättras, att återskapa realistiska mänskliga ansikten är fortfarande en av de svåraste uppgifterna för animatörer.

Ett starkt exempel på av-åldringsteknik kan ses i "Blade Runner:2049." Bilden av en föråldrad Sean Young är en fantastisk teknisk bedrift, men scenen kräver inte heller för mycket av den datorgenererade prestandan. Faktiskt, den datorgenererade versionen av Young säger bara ett par meningar. Mest av allt, användningen av tekniken tjänar faktiskt historien. Ögonblicket är designat för att vara kusligt; publiken ska vara orolig.

Eftersom "Irländaren" är baserad på en verklig historia, med realistiska karaktärer med realistiska ansikten, publiken är mycket mer känsliga för användningen av avåldringsteknik.

Min gissning är att vissa tittare inte kommer att märka tekniken, vissa kommer att förundras över det och andra kommer att tycka att det är distraherande. Jag brukar falla i de två senare kategorierna. Det är otroligt distraherande för mig trots den imponerande kvaliteten på avåldringen.

I often teach my students that when working with new technology, just because we can, that doesn't always mean we should.

Intressant, De Niro won his first Academy Award for his portrayal of a young Vito Corleone in "The Godfather:Part II, " while Marlon Brando played the older Vito Corleone.

If Francis Ford Coppola had today's technology and could have simply "de-aged" Brando, would he have done so? And how would that have changed one of the most memorable gangster films of all time?

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.