Resumen:
La simulación de prendas de vestir se ha convertido durante la última década en un tema de gran relevancia para la computación gráfica. Tiene aplicación directa en diversos contextos como el diseño de indumentaria, la industria cinematográfica y el desarrollo de videojuegos. Una prenda de vestir está compuesta principalmente por tela. El modelo más utilizado para simular tela es el denominado sistema masa-resorte. Las tradicionales soluciones numéricas propuestas para resolver los sistemas masa-resorte han sido, por distintas razones, poco eficientes. Muchos métodos alternativos fueron ideados con el objetivo de atacar la falta de eficiencia de las soluciones numéricas tradicionales. La mayoría de ellos lograron un aumento considerable de la eficiencia introduciendo diversas simplificaciones al sistema masa-resorte o utilizando aproximaciones en los resultados numéricos. En términos generales, se logra aumentar la eficiencia a costa de disminuir la calidad de simulación. Esta es la razón por la que ninguno de los métodos propuestos constituye la solución final al desafío de lograr que la simulación pueda ejecutarse en tiempo real. El presente trabajo estudia el desarrollo de un sistema capaz de simular en tiempo real prendas vestidas por personajes en movimiento. El principal objetivo es conseguir que se aproveche al máximo la capacidad computacional disponible para poder simular la mayor cantidad de tela con el mejor aspecto posible. Se propone un sistema de niveles de detalle (LOD) que dinámicamente evalúa y determina de forma heurística, para cada porción de tela, las características de simulación más adecuadas. De esta manera, es posible distribuir la capacidad computacional disponible para así alcanzar un equilibrio entre calidad de la simulación de cada porción de tela y la cantidad de tela a simular. Como resultado se obtuvieron incrementos de performance de entre 250% y 500%,. sin mayores sacrificios de calidad.
Abstract:
The simulation of garments has become a subject of great relevance into the computer graphics community during the last decade. Garment simulation is extensively used in several different contexts such as garment design, film industry and videogames. A garment is essentially made of cloth, and the mostly used model for cloth simulation is the mass-spring model. However, the traditional computational solutions for mass-spring systems have always been not efficient enough for real time applications. Thus, many alternative methods have been devised in order to solve the lack of efficiency in the traditional numeric methods in mass-spring models. Most of these methods achieve a better performance by introducing several simplifications to the original unrestricted model, or by approximating the computational steps of the traditional methods. As can be expected, the simulation performance is increased at the expense of the quality of the results. For this reason, no single method can be regarded as the definite solution to cloth simulation in real time. This work presents the development of a system able to simulate moving characters dressed with several garments in real time. The main purpose is to take the most advantage of the available computing power in order to simulate the largest amount of cloth with the best possible quality. We propose an adaptive system of levels of detail (LOD) that dynamically evaluates and heuristically determines, for each piece of cloth, the most adequate simulation method. In this way, it is possible to intelligently distribute the computing power available to achieve the best compromise between quality of simulation for each piece of cloth and amount of cloth to simulate. As a result, the system's performance with LOD increases twofold to fivefold with equivalent quality.
Citación:
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Davidovich, Natalia; Massera, Martín. (2006). Sistema integral de simulación de prendas en tiempo real. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000769_DavidovichMassera
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Davidovich, Natalia; Massera, Martín. "Sistema integral de simulación de prendas en tiempo real". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2006.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000769_DavidovichMassera
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