De uitdagingen van virtuele hairstyling

Stel je voor dat je een virtueel kapsel moest ontwerpen door nauwgezet de positie en vorm van elk haartje op het hoofd van een personage te definiëren. Het klinkt als een grap, maar het op deze manier modelleren van haar - met een flinke dosis nabewerking voor extra realisme - blijft de industriestandaard voor het creëren van virtuele 3D-kapsels.

Als je een animator was bij Pixar of Dreamworks, zou je voor je eigen gezondheid misschien haar helemaal vermijden - bijvoorbeeld door je karakters in hoeden . Hoe anders de hoger dan verwachte frequentie van verklaren kaalheid onder herkenbare computer-geanimeerde helden ?

Werk van Ugo Bonanni en collega's bij MIRALab aan de Universiteit van Genève belooft de erbarmelijke staat van virtuele hairstyling op de meest intuïtieve en natuurlijke manier mogelijk te herstellen: door gebruik te maken van aanraakgevoelige, force-feedback-technologie - a.k.a. haptiek - om animators en zelfs echte haarstylisten in staat te stellen de kapsels van virtuele personages op dezelfde manier te stylen als het haar van een echt persoon.

Dit is niet de eerste keer dat onderzoekers hebben geprobeerd haar te knippen, nat te maken, te drogen en zelfs te mousseren - dat onderscheid is van Kelly Ward en collega's, wiens 2007 Interactieve virtuele kapsalon slaagde erin om de helmkop die eerder een virtueel personage had geteisterd te transformeren in een meer realistische (maar niet noodzakelijk verbeterde) kroeshaar van overgebleekte gespleten haarpunten die geschikt was voor elke muziekvideo uit het midden van de jaren 80 die ze van plan waren laat haar vallen . Ward's Virtual Hair Salon bood echter geen kammen of borstelen - minder een probleem dan je zou denken, aangezien de simulatie ook geen virtueel bed-hoofd bood of, gezien voldoende computercycli, gigantische gesmolten dreadlocks .

De oplossing van Bonanni is om virtueel haar te creëren dat niet alleen in realtime reageert op virtueel kammen, maar ook de juiste krachtfeedback levert aan de virtuele haarborstel die wordt gebruikt om het te stylen. Dit is, zoals Bonanni aangeeft, een niet-triviale computeruitdaging:

Het weergeven van een fysiek gebaseerde simulatie van een kapsel met real-time geanimeerde haarlokken in contact met een stylingtool die haptische interactiekrachten retourneert, is een zeer ambitieuze onderneming die een zeer efficiënte en nauwkeurig gesynchroniseerde multithreaded applicatie vereist. […]

Fundamentele vereisten voor de visueel-haptische haarsimulatiemodellen die ten grondslag liggen aan een 3D-stylingtoepassing omvatten de mogelijkheid om de precieze plaatsing van haarlokken te definiëren, de behandeling van zowel interactiekrachten als koppels, en een geschikt kracht-/koppelaccumulatie- en voortplantingsmechanisme dat de visuele en haptische modaliteiten op een consistente manier.

Je zou zelfs kunnen stellen dat deze specifieke toepassing een van de belangrijkste toepassingen is van de ongelooflijke kracht van de zogenaamde desktop-supercomputers van vandaag, die, laten we eerlijk zijn, voor het grootste deel inactief zijn, hun ontwerpers constant op zoek naar een taak groot genoeg om hun merk van geweldig te rechtvaardigen.

Deze interface is het resultaat:

Door het gebruik van het toetsenbord toe te voegen, kunnen gebruikers de kracht van hun virtuele haarborstel uitbreiden - die, in tegenstelling tot een gewone haarborstel, niet gebonden is aan conventionele noties van tijd, ruimte of, gezien het uiterlijk van het testmodel van de onderzoeker, schoonheid: En nu we toch bezig zijn, hier is de vergelijking voor een enkele haarlok: In hun conclusie kijken de onderzoekers uit naar een revolutie in virtuele hairstyling, mogelijk gemaakt door de onstuitbare mars van de wet van Moore:

Toepassing van de voorgestelde interactiemetaforen op een volledige hairstyling-interface die vertrouwt op een simulatiemodel dat de expliciete positionering van willekeurige middenlijnknooppunten mogelijk maakt, samen met geschikte parallellisatieschema's die gebruikmaken van multicore-architecturen, zou kunnen leiden tot een robuustere implementatie van op haptiek gebaseerde hairstyling-toepassingen en een doorbraak in 3D-haarmodellering.

We zijn het er zeker allemaal over eens dat zo'n doorbraak kan niet snel genoeg aankomen .

zich verstoppen