Udfordringerne ved virtuel hårstyling

Forestil dig, at du skulle designe en virtuel frisure ved omhyggeligt at definere placeringen og formen af ​​hvert enkelt hår på en karakters hoved. Det lyder som en joke, men at modellere hår på denne måde - med en bunke portion efterbehandling for øget realisme - forbliver industristandarden for at skabe virtuelle 3D-frisurer.

Hvis du var animator hos Pixar eller Dreamworks, ville du måske for din egen fornuft undgå hår sammen - f.eks. ved at sætte din tegn i hatte . Hvordan skal man ellers forklare den højere end forventet frekvens af skaldethed blandt genkendelige computeranimerede helte ?

Arbejde fra Ugo Bonanni og kolleger ved MIRALab ved universitetet i Genève lover at rette op på den sørgelige tilstand af virtuel frisuring på den mest intuitive og naturlige måde som muligt: ​​ved at bruge berøringsfølsom, force-feedback-teknologi - a.k.a. haptik - at give animatorer og endda frisører fra det virkelige liv mulighed for at style virtuelle figurers coifer på samme måde, som de ville style håret på en rigtig person.

Det er ikke første gang, forskere har forsøgt at simulere at klippe, fugte, tørre og endda mousse hår - den udmærkelse tilhører Kelly Ward og kolleger, hvis 2007 Interaktiv virtuel frisørsalon formået at forvandle hjelmhovedet, der tidligere havde ramt en virtuel karakter, til en mere realistisk (men ikke nødvendigvis forbedret) kruset moppe af overblegede spaltede spidser, der passer til hvilken musikvideo fra midten af ​​80'erne de planlagde at slippe hende ind . Wards virtuelle frisørsalon tilbød dog hverken kæmning eller børstning - mindre af et problem, end du skulle tro, i betragtning af at simuleringen heller ikke tilbød virtuelt sengehoved eller givet nok computercyklusser, gigantiske sammensmeltede dreadlocks .

Bonannis løsning er at skabe virtuelt hår, der ikke kun kan reagere på virtuel kæmning i realtid - det leverer også passende force-feedback til den virtuelle hårbørste, der bruges til at style det. Dette er, som Bonanni påpeger, en ikke-triviel computerudfordring:

At vise en fysisk baseret simulering af en frisure med animerede hårstrå i realtid i kontakt med et stylingværktøj, der returnerer haptiske interaktionskræfter, er en meget ambitiøs bestræbelse, som kræver en yderst effektiv og nøjagtigt synkroniseret multithreaded-applikation. […]

Grundlæggende krav til de visuo-haptiske hårsimuleringsmodeller, der ligger til grund for en 3D-stylingapplikation, omfatter evnen til at definere den præcise placering af hårstrå, håndteringen af ​​både interaktionskræfter og drejningsmomenter og en passende kraft/drejningsmomentakkumulering og udbredelsesmekanisme, der synkroniserer det visuelle og haptiske modaliteter på en konsekvent måde.

Faktisk kan man argumentere for, at denne særlige applikation er en af ​​de vigtigere anvendelser af den utrolige kraft af nutidens såkaldte desktop supercomputere, som, lad os se det i øjnene, for det meste sidder inaktive, deres designere konstant på jagt efter en opgave stor nok til at berettige deres mærke af fantastisk.

Denne grænseflade er resultatet:

Ved at tilføje brugen af ​​tastaturet kan brugerne udvide kraften i deres virtuelle hårbørste - som i modsætning til en almindelig hårbørste ikke er bundet af konventionelle forestillinger om tid, rum eller, givet det udseende, som forskerens testmodel har, skønhed: Og mens vi er i gang, er her ligningen for et enkelt hårstrå: I deres konklusion ser forskerne frem til en revolution inden for virtuel hårstyling muliggjort af Moores lovs ustoppelige march:

Anvendelse af de foreslåede interaktionsmetaforer på en komplet hårstylingsgrænseflade, der er afhængig af en simuleringsmodel, der muliggør eksplicit positionering af vilkårlige centerlinjeknuder […] sammen med passende paralleliseringsskemaer, der udnytter multicore-arkitekturer, kunne føre til en mere robust implementering af haptik-baserede hårstyling-applikationer og et gennembrud inden for 3D hårmodellering.

Vi kan bestemt alle være enige om, at et sådant gennembrud kan ikke komme hurtigt nok .

skjule