Wyzwania wirtualnej stylizacji włosów

Wyobraź sobie, że musisz zaprojektować wirtualną fryzurę, skrupulatnie określając położenie i kształt każdego włosa na głowie postaci. Brzmi to jak żart, ale modelowanie włosów w ten sposób – z dużą pomocą przetwarzania końcowego dla zwiększenia realizmu – pozostaje branżowym standardem tworzenia wirtualnych fryzur 3D.

Jeśli byłeś animatorem w Pixar lub Dreamworks, dla własnego zdrowia psychicznego mógłbyś unikać włosów razem - powiedzmy, umieszczając swoje postacie w kapeluszach . Jak inaczej wyjaśnić wyższą niż oczekiwano częstotliwość łysina wśród rozpoznawalnych komputerowo animowanych bohaterowie ?

Praca od Ugo Bonanniego i współpracowników w MIRALab na Uniwersytecie Genewskim obiecuje naprawić żałosny stan wirtualnej stylizacji włosów w najbardziej intuicyjny i naturalny sposób: za pomocą wrażliwej na dotyk technologii siłowego sprzężenia zwrotnego - a.k.a. haptyka - aby umożliwić animatorom, a nawet prawdziwym stylistom fryzur, stylizowanie czepków wirtualnych postaci w taki sam sposób, w jaki układaliby włosy prawdziwej osoby.

To nie pierwszy raz, kiedy naukowcy próbowali symulować strzyżenie, nawilżanie, suszenie, a nawet mycie włosów – to rozróżnienie należy do Kelly Ward i współpracowników, których 2007 Interaktywny wirtualny salon fryzjerski udało się przekształcić hełm, który wcześniej nękał jedną wirtualną postać, w bardziej realistyczny (ale niekoniecznie ulepszony) kędzierzawy mop z nadmiernie wybielonych, rozdwojonych końcówek, odpowiedni do dowolnego teledysku z połowy lat 80., jaki planowali wrzuć ją do . Jednak wirtualny salon fryzjerski Warda nie oferował ani czesania, ani szczotkowania – mniejszy problem, niż mogłoby się wydawać, biorąc pod uwagę, że symulacja nie oferowała również wirtualnego wezgłowia łóżka lub, biorąc pod uwagę wystarczającą liczbę cykli komputerowych, gigantyczne stopione dredy .

Rozwiązanie Bonanni polega na stworzeniu wirtualnych włosów, które nie tylko reagują na wirtualne czesanie w czasie rzeczywistym, ale także zapewniają odpowiednią siłę sprzężenia zwrotnego wirtualnej szczotki do włosów używanej do ich stylizacji. Jest to, jak wskazuje Bonanni, nietrywialne wyzwanie obliczeniowe:

Wyświetlanie fizycznej symulacji fryzury z animowanymi w czasie rzeczywistym pasmami włosów w kontakcie z narzędziem do stylizacji, które oddaje siły interakcji dotykowej, to bardzo ambitne przedsięwzięcie, które wymaga wysoce wydajnej i dokładnie zsynchronizowanej aplikacji wielowątkowej. […]

Podstawowe wymagania dotyczące wizualno-dotykowych modeli symulacji włosów leżących u podstaw aplikacji do stylizacji 3D obejmują zdolność do precyzyjnego określania rozmieszczenia pasm włosów, operowanie zarówno siłami interakcji, jak i momentami obrotowymi oraz odpowiednią akumulacją i mechanizmem propagacji siły/momentu obrotowego, synchronizującym wizualną i modalności dotykowe w spójny sposób.

Rzeczywiście, można by argumentować, że ta konkretna aplikacja jest jednym z ważniejszych zastosowań niesamowitej mocy dzisiejszych tak zwanych superkomputerów desktopowych, które, spójrzmy prawdzie w oczy, w większości siedzą bezczynnie, ich projektanci nieustannie polują na zadanie wystarczająco duże, aby zagwarantować ich markę niesamowitą.

Ten interfejs jest wynikiem:

Dodając użycie klawiatury, użytkownicy mogą zwiększyć moc swojej wirtualnej szczotki do włosów – która w przeciwieństwie do zwykłej szczotki do włosów nie jest związana konwencjonalnymi pojęciami czasu, przestrzeni ani, biorąc pod uwagę wygląd, jaki nosi model testowy badacza, piękna: A skoro już przy tym jesteśmy, oto równanie dla pojedynczego pasma włosów: Podsumowując, naukowcy oczekują rewolucji w wirtualnej stylizacji włosów, którą umożliwi niepowstrzymany marsz Prawa Moore'a:

Zastosowanie proponowanych metafor interakcji do kompletnego interfejsu do stylizacji fryzur, opartego na modelu symulacyjnym umożliwiającym jednoznaczne pozycjonowanie dowolnych węzłów linii środkowej […] wraz z odpowiednimi schematami zrównoleglania wykorzystującymi architektury wielordzeniowe, może prowadzić do bardziej niezawodnej implementacji aplikacji do stylizacji włosów opartych na haptyce i przełom w modelowaniu włosów 3D.

Z pewnością wszyscy możemy się zgodzić, że taki przełom nie mogę przybyć wystarczająco szybko .

ukryć