Краткий обзор технологий будущего, который представляет нам содружество лабораторий проекта “Disney Researsh”

Источник перевод для mixstuff – Анна Киселёва

Приближается самое главное событие года в области компьютерной графики и экспериментального пользовательского интерфейса – ежегодная конференция  на базе компании “SIGGRAPH”. Исследовательский проект Дисней планирует представить серию  работ,  в которых тщательно изучено множество моментов: от новых методов 3-D печатания подвижных фигур до более совершенных способов передачи движений век в компьютерной графике.

bh6_s03

Вот краткий обзор технологий будущего, который представляет нам содружество лабораторий проекта “DisneyResearsh”.

Песочный замок,  созданный из двух миллиардов отдельных песчинок

Screenshot_1
Представители исследовательского отдела компании Дисней (Disneyresearch) совсем недавно рассказали о новых технологиях в мультипликации, имитации, создании и производстве. Например, данная система может (относительно) быстро создать песочный замок из 2 миллиардов песчинок.

Даже для очень мощных компьютеров создание объектов состоящих из мелких частиц, таких как зерна, песок или снежинки может быть неосуществимо. Но исследователи усовершенствовали систему так чтобы — говоря научным языком – она путем методичного преобразования, последовательно составляла множество одинаковых частиц в случайном (насколько это возможно) порядке.


На видео замок состоящий из 2 миллиардом отдельных песчинок, каждая из которых сконструирована из 200,000 треугольников.  Эффект действительно впечатляет.

3049566-slide-s-1b-multi-scale-modeling-and-rendering-of-granular-materials-image
Здесь мы видим, как алгоритм формирует и соединяет друг с другом крошечные песчинки.

Имитатор ткани, с которым «сможет работать даже идиот»

Сейчас если вы хотите использовать 3-D программу для визуализации  конкретного вида ткани – от плотной джинсы до струящего шелка —  вам потребуется бесчисленное количество мелких изменений,  вплоть до мельчайших деталей, заметных, зачастую, только профессионалу. Но правильно смоделированная ткань —  это очень важный момент.  Это — не только мультипликация, но и, своего рода, модная индустрия, где все больше первоначальной работы делается в формате 3-D.

Организация DisneyResearch  разработала метод работы в 3-D программах, который позволяет выразить всю узкоспециальную и физическую терминологию в понятных всем словах, таких как «гладкий», «морщинистый»,  «мягкий»,  «шелковый»  и прочее. Этот подход значительно сокращает время необходимое на обучение методам передачи ткани в 3-D формате.  И, на будущее, не удивляйтесь, если вскоре еще больше компаний, работающих с обработкой изображения, перейдут на более понятный язык.

Screenshot_3
Симулятор одежды позволит вам изменять физические свойства ткани, выполненной в технике 3-D, используя простой и понятный язык.

3049566-slide-s-4b-5-crazy-new-ideas-out-of-disney-research
Вы просто можете выбрать качество ткани: например, «гладкая» или «шелковистая».

Подвижные фигуры, напечатанные на 3-D принтере

Если вы захотите напечатать на 3-Dпринтере какой-либо подвижный объект, который должен будет состоять как из твердых и прочных частей, так и из эластичных, что вы сделаете? Вы можете приобрести 3-D принтер, который использует для печати несколько различных материалов. Или, как предлагает организация DisneyResearch, вы можете использовать, всего один материал и напечатать одни части применив большую плотность, а другие – применив технику сетчатой структуры, и они будут достаточно эластичными, чтобы легко гнуться.

3049566-slide-s-3a-microstructures-to-control-elasticity-in-3d-printing-image
Новая техника 3-D печатания позволяет печатать как жесткие и твердые, так и эластичные части одной фигуры.

3049566-slide-s-3b-microstructures-to-control-elasticity-in-3d-printing-image

Искусственные веки, которые заставят вас прослезиться

Известно, что глаза очень сложно воссоздать в 3-D пространстве, а веки – еще сложнее. Новая техника DisneyResearch улавливает процесс моргания, а также  морщинки около глаз актера  и  использует полученную информацию для создания  подвижных 3-Dизображений. Результат такой точный, что на него невозможно смотреть без изумления, и, что тоже важно, этот маленький шаг в создании с трехмерного изображения человека поможет избежать нереалистичных контуров и заставит нас поверить, что персонажи – настоящие люди.

3049566-slide-s-2a-detailed-spatio-temporal-reconstruction-of-eyelids-image
Отдельным объектом исследования послужил процесс добавления морщинок и передачи движений век  у смоделированного в 3-D пространстве персонажа.

3049566-slide-s-2b-detailed-spatio-temporal-reconstruction-of-eyelids-image
Здесь вы видите график движения век настоящих актеров и эти же движения, смоделированные на смоделированной цифровой коже.

Алгоритм супер камеры

Вы когда-нибудь снимали домашнее видео, а просматривая его, сожалели, что не можете убрать из кадра лицо незнакомца, кривляющегося прямо в камеру?  Это —  еще одна проблема, которую поможет решить следующий метод DisneyResearch. Он разрабатывает  точную покадровую 3-D карту, взяв за основу информацию с изображения 2-D. Имея  «в распоряжении» такую карту, программа может удалять и выделять объекты в кадре, и при этом, вам не придется вникать в терминологию и тонкости программ для обработки видео. В данном случае работа рассчитана на, в некотором смысле, конвергентное мышление, которому, как известно, присуще в основном четкое и последовательное выполнение задач. Следует отметить, что исследовательский отдел Майкрософт (Microsoftresearch) также занимается разработкой подобного рода идей в аналогичной программе ICE, которое также уже доступно в сети интернет.

Screenshot_4
Данный алгоритм позволяет создать трехмерный видео-фрагмент, на основе двухмерного фрагмента.

Screenshot_5
А разложив видео на кадры, вы сможете убрать ненужные объекты с записи