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即使在大型场景中 新的水模拟也能捕捉到细节

2019-04-19 10:28:03   来源:

当设计师选择模拟水和波的方法时,他们必须选择快速计算或逼真效果;最先进的方法只能优化其中一种方法。现在,奥地利科学技术研究所(IST奥地利)和NVIDIA的研究人员开发的方法填补了这一空白。他们的模拟方法可以重现与环境的复杂交互和巨大区域的微小细节 - 所有这些都是实时的。而且,该方法的基本结构允许图形设计者容易地创造艺术效果。作者将在年度计算机图形顶级会议上展示他们的工作:SIGGRAPH 2018,IST奥地利研究人员共展示了五个不同的项目。

当前的水波模拟基于两种可用方法中的一种。“基于傅立叶的”方法是有效的,但不能模拟复杂的相互作用,例如水击中岛屿的岸边。另一方面,“数值”方法可以模拟各种这样的效果,但计算量更昂贵。因此,IST奥地利教授克里斯·沃伊坦(Chris Wojtan)表示,“在微小波浪水平上具有细节的场景以及在千米长岛屿上的环境相互作用的场景要么不可能,要么完全不切实际”。“我们的方法可以实现这种规模和范围的广度。”新方法背后的团队包括IST奥地利的TomášSk?ivan,以及Stefan Jeschke,MatthiasMüller-Fischer,Nuttapong Chentanez和NVIDIA的Miles Macklin,

实现所有这些必要的独创性,以及对所涉及的基本物理的深刻理解。“我们用不同的物理参数对波浪进行编码,”Wojtan解释道。“从本质上讲,这给了我们变化得更慢的价值,这使我们能够以非常大的分辨率模拟小细节。”这些细节使得以前无法实现或计算上非常昂贵的各种效果成为可能,例如物体真实地落在水中(或者甚至同时着陆的数千个物体!),或者从移动船的侧面反射的水。

Jeschke,第一作者和前IST奥地利博士后,强调了创建详细和艺术模拟的可能应用,例如游戏,电影或虚拟现实节目。“范围,细节和计算速度的结合代表了行业的一大进步,”他说。“另外,由于我们如何对模拟进行编码,因此很容易操纵它并在河流或海洋等不同环境中模拟水流。我们的方法允许艺术家轻松”覆盖“自然,并以前所未有的速度创建场景。”团队已经设计了一个这样的工具:“波浪画家”就像绘画程序中的画笔一样,在艺术家“画”特定区域时增加波浪的高度。