Predicting uncanny perception in virtual humans faces through computer vision techniques

Abstract

Atualmente, a crescente presença de agentes conversacionais e humanos virtuais na vida cotidiana tem atraído a atenção de pesquisadores, especialmente no campo da psicologia. A percepção de rostos humanos emerge como um tema relevante e amplamente investigado, especialmente considerando a interação com personagens virtuais. Recentemente, estudos têm explorado a percepção de humanos virtuais, destacando a sensação de estranheza — ou desconforto — que pode ser gerada por determinadas representações, conceito central na teoria do Uncanny Valley (UV). Este fenômeno pode influenciar significativamente nossa discriminação perceptiva e cognitiva, tornando essencial compreender os mecanismos que o sustentam, a fim de mitigar sua ocorrência na modelagem de humanos virtuais. O presente trabalho tem como objetivo examinar a relação entre características faciais e o nível de conforto que os indivíduos experimentam ao interagir com personagens animados gerados por Computação Gráfica (CG). Para isso, propomos e desenvolvemos modelos interpretáveis que identificam áreas específicas do rosto que podem desencadear desconforto, permitindo aprimoramentos que tornem essas representações mais agradáveis tanto visualmente quanto interativamente. O modelo mais eficaz, que utiliza uma técnica ensemble, alcança uma acurácia de 80%. Os resultados deste estudo têm potencial para impactar diversas áreas, como o desenvolvimento de jogos, agentes conversacionais e a indústria cinematográfica, contribuindo para a criação de personagens que evitem provocar estranheza nos usuários. Para validar nossas abordagens, realizamos experimentos com participantes, coletando dados quantitativos e qualitativos que sugerem que os modelos propostos operam conforme o esperado. Dessa forma, buscamos não apenas avançar no entendimento das interações com humanos virtuais, mas também fornecer diretrizes práticas para a melhoria de suas características, promovendo experiências mais agradáveis e confortáveis.