Làm thế nào để hiện đại của nghệ thuật dựng tóc thời gian thực?


15

Một kiến ​​thức phổ biến là mô phỏng và dựng tóc là đặc biệt thách thức và trên thực tế hiếm có là những ví dụ trong các trò chơi đề xuất những sợi tóc đáng tin cậy. Thật dễ dàng để tưởng tượng mức độ khó như thế nào khi thực sự mô phỏng số lượng sợi cao và mô phỏng các sự kiện tán xạ khác nhau có thể xảy ra giữa rất nhiều sợi, chứ đừng nói đến việc mỗi sợi đều mờ.

Ai đó có thể chính thức hóa những thách thức chính trong kết xuất tóc, đặc biệt là cho các kịch bản thời gian thực? Làm thế nào những điều này được khắc phục bằng các kỹ thuật hiện đại? Có một số mô hình lý thuyết tiêu chuẩn thực tế được sử dụng?

Để làm rõ, trong thời gian thực, tôi không nhất thiết phải có ý nghĩa trong bối cảnh trò chơi.

Câu trả lời:


7

Xin lỗi vì chất lượng kém của câu trả lời của tôi. Hiện tại tôi không có quyền truy cập vào máy tính và chỉnh sửa từ điện thoại của tôi không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Đặc biệt tôi rất thích có thể dán hình ảnh.

Tôi muốn nói rằng những thách thức chính của việc mô phỏng tóc là:

  • tái tạo phản ứng rất đặc trưng của chúng đối với ánh sáng (như một vật liệu)
  • nhân rộng tính chất thể tích của chúng (dưới dạng hình học)
  • hoạt hình chúng một cách thực tế

Dưới đây là danh sách các tài liệu tham khảo tôi thu thập về chủ đề này, được sắp xếp theo thứ tự thời gian (chủ yếu là về phần kết xuất) :

  1. JAMES T. KAJIYA, TIMOTHY L. KAY, Kết xuất lông thú với kết cấu ba chiều , 1989
  2. JEROME LENGYEL, EMIL PRAUN, ADAM FinkELSTEIN, HUGUES HOPPE, Real-Time Fur over Arbitrary Surfaces , 2000
  3. STEPHEN R. MARSCHNER, HENRIK WANN JENSEN, MIKE CAMMARANO, tán xạ ánh sáng từ sợi tóc của con người , 2003
  4. ARMIN BRUDERLINE, SUNIL HADAP, TAE-YONG KIM, NADIA MAGNENAT-THALMANN, ULRICH NEUMANN, YIZHOU YU, STEVE WORLEY, Photorealistic Hair Modelling, Animation, and Rendering , Siggraph 2003 Course
  5. THORSTEN SCHEUERMANN, Kết xuất và tạo bóng tóc , ShaderX3, 2004
  6. THORSTEN SCHEUERMANN, Kết xuất và tạo bóng tóc , ATI / GDC 2004
  7. THORSTEN SCHEUERMANN, Thực hành dựng tóc và tạo bóng tóc theo thời gian thực , ATI / Siggraph 2004
  8. THORSTEN SCHEUERMANN, Thực hiện và tạo bóng tóc theo thời gian thực thực tế , ATI / Siggraph 2004 (slide)
  9. MARTIN KOSTER, JORG HABER, HANS-PETER SEIDEL, Kết xuất thời gian thực của tóc người bằng phần cứng đồ họa lập trình , 2004
  10. HUBERT NGUYEN, WILLIAM DONNELLY, Hoạt hình tóc và kết xuất trong bản thử nghiệm Nalu , GPU Gems 2 (Chương 23), 2005
  11. LENA PETROVIC, MARK HENNE, JOHN ANDERSON, Phương pháp thể tích cho mô phỏng và kết xuất tóc , Pixar 2006
  12. CHRISTOPHE HERY, RAVI RAMAMOORTHI, Lấy mẫu quan trọng của phản xạ từ sợi tóc , Pixar 2007
  13. SARAH TARIQ, LOUIS BAVOIL, Kết xuất tóc thời gian thực trên GPU , Siggraph 2008.
  14. ARNO ZinkE, CEM YUKSEL, ANDREAS WEBER, JOHN KEYSER, xấp xỉ tán xạ kép để tán xạ nhanh trên tóc , Siggraph 2008
  15. IMAN SADEGHI, PRITCHETT HEATHER, HENRIK WANN JENSEN, RASMUS TAMSTORF, Một hệ thống tạo bóng tóc thân thiện với nghệ sĩ , 2010
  16. EUGENE D'EON, GUILLAUME FRANCOIS, MARTIN HILL, JOE LETTERI, JESE-MARIE AUBRY, Mô hình phản xạ tóc bảo tồn năng lượng , 2011
  17. XUAN YU, JASON C. YANG, JUSTIN HENSLEY, TAKAHIRO HARADA, JINGYI YU, Một khuôn khổ cho kết xuất hiệu ứng tán xạ phức tạp trên tóc , 2012
  18. JIAWEI OU, FENG XIE, PARASHAR KRISHAMACHARI, FABIO PELLACINI, ISHair: Lấy mẫu quan trọng để tán xạ tóc , 2012
  19. SARAH INVERNIZZI, Về dựng tóc dựa trên cơ thể , 2013
  20. WOLFGANG Engel, dựng tóc trong Tomb Raider , 2013
  21. EUGENE D'EON, STEVE MARSCHNER, JOHANNES HANIKA, Lấy mẫu quan trọng cho các mô hình sợi tóc dựa trên vật lý , 2013
  22. TIMOTHY MARTIN, WOLFGANG Engel, NICOLAS THIBIEROZ, JASON YANG, VÀ JASON LACROIX, TressFX: Kết xuất tóc thời gian thực tiên tiến , GPU Pro 5, 2015
  23. LEONID PEKELIS, CHRISTOPHE HERY, RYUSUKE VILLEMIN, JUNYI LING, Mô hình tán xạ ánh sáng dựa trên dữ liệu cho tóc , Pixar 2015

Tôi chưa đọc tất cả các tài liệu này, nhưng đây là một chút những gì tôi nhớ (tôi quan tâm nhiều hơn đến các giải pháp thời gian thực):

  • Kajiya-kay đặt nền tảng cho việc dựng tóc / lông thực tế
  • Marschner đã đề xuất một mô hình cải tiến và lưu ý rằng tóc có hai điểm nổi bật riêng biệt (một màu trắng do phản xạ trực tiếp, màu còn lại và lấp lánh do sự phản chiếu bên trong sợi tóc)
  • Scheuermann đã đề xuất các xấp xỉ để mô phỏng hành vi được mô tả bởi Marschner, các xấp xỉ phù hợp với thời gian thực (sử dụng các thủ thuật như hai điểm nổi bật riêng biệt, bù đắp đặc trưng do nghệ sĩ thiết kế và kết cấu tạp âm, nhiễu). Ông cũng đề xuất sử dụng ba đường chuyền kết xuất (mờ, mặt sau trong suốt và phía trước) của đa giác để mô phỏng phẩm chất "thể tích" của tóc
  • Hầu hết các trò chơi tôi nghe nói dường như sử dụng phương pháp Scheuermann để nhuộm tóc. Tuy nhiên, đây không phải là một giải pháp tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, tôi nghĩ rằng chúng tôi sẽ cố gắng khắc phục vấn đề này trong bài báo năm 2011.
    Một chủ đề khác được quan tâm là việc sử dụng tessname, gần đây cũng đã được sử dụng để thay thế phương pháp đa giác và mô phỏng các sợi tóc riêng lẻ.

Thế giới kết xuất ngoại tuyến cố gắng giải quyết các thách thức nâng cao hơn. Tôi nghĩ rằng hầu hết trong số họ được mô tả trong các tài liệu tham khảo ở trên.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.