การคำนวณขนดก: การถ่ายภาพปอยผมด้วยแสงที่แท้จริง

การคำนวณขนดก: การถ่ายภาพปอยผมด้วยแสงที่แท้จริง

นักสร้างแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์พบว่าเส้นขนในการแสดงภาพให้สมจริงนั้นเป็นเรื่องยากเพราะมันประกอบด้วยเส้นใยจำนวนมาก และเนื่องจากเส้นใยเหล่านี้ตอบสนองในรูปแบบที่ซับซ้อนต่อแสง ลม การเคลื่อนไหวของศีรษะ และการตอบสนองซึ่งกันและกัน สำหรับผมบลอนด์โดยเฉพาะ คุณสมบัติทางแสงที่สำคัญที่สุดบางอย่างของเส้นผมขาดหายไปจากการจำลองซอฟต์แวร์ที่แสดงปอยผมแบบการ์ตูน ดังนั้น แอนิเมเตอร์จึงต้องเล่นเป็นช่างทำผม โดยเพิ่มแสงที่ส่องกระจายและกระจายแสงอย่างน่าเบื่อหน่ายให้กับการจัดทรงผมที่น่าเบื่อจนเกินจริง

สีบลอนด์บนสีบลอนด์ ผมบลอนด์จริง (วงกลมบน) 

กระจายแสงที่มาจากด้านหลัง และผมในแบบจำลองคอมพิวเตอร์แบบใหม่ (วงกลมล่าง) ก็เช่นกัน ผมบลอนด์ที่เรนเดอร์โดยไม่มีการคำนวณการกระเจิงของแสงแบบใหม่จะดูเป็นสีเทา (ด้านล่าง ซ้าย) แต่ผมดังกล่าวจะดูเป็นธรรมชาติมากกว่า (ด้านล่าง ขวา) เมื่อเรนเดอร์ร่วมกับพวกเขา

มาร์ชเนอร์แล็บ

ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ได้คิดค้นวิธีการติดตามลำแสงผ่านแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่มีผมสีอ่อน วิธีนี้ช่วยให้คอมพิวเตอร์สร้างสีทองและเงาโดยอัตโนมัติ

หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ

หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์

ที่อยู่อีเมล*

ที่อยู่อีเมลของคุณ

ลงชื่อ

“สิ่งที่ดีคือตอนนี้เราสามารถใช้พารามิเตอร์ที่เหมือนจริงกับเส้นผมได้แล้ว เราไม่ต้องเสแสร้งอีกต่อไป” Stephen R. Marschner ผู้พัฒนาแนวทางใหม่ร่วมกับ Jonathan T. Moon กล่าว ทั้งคู่อยู่ที่มหาวิทยาลัยคอร์เนล

Moon มีกำหนดจะนำเสนอผลงานในวันที่ 3 สิงหาคมในบอสตันที่งาน SIGGRAPH 2006 Computer-Graphic Conference

อดีตคืออารัมภบท

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้

ติดตาม

เส้นผมจริงจะสะท้อนแสงบางส่วนและปล่อยให้บางส่วนผ่านเข้าไปได้ ในปี 2546 ทีมวิจัยที่รวม Marschner แสดงภาพเส้นขนในการจำลองที่มีความสมจริงเพียงพอที่จะรวมการส่งผ่านของแสงผ่านแกน ก่อนการทำงานนั้น โปรแกรมเรนเดอร์ถือว่าเส้นขนเป็นเหมือนทรงกระบอกพลาสติกทึบแสง “เหมือนเส้นลวดหลากสีเส้นเล็กๆ” Marschner กล่าว

แม้ว่าการเพิ่มความโปร่งใสจะช่วยเพิ่มความเป็นธรรมชาติของผมสีดำและสีน้ำตาลเข้มที่สร้างจากคอมพิวเตอร์ แต่ผมสีบลอนด์ก็ยังดูไม่มีชีวิตชีวา ในรุ่นปี 2003 แสงที่ส่องผ่านเส้นผมไม่ได้ทำให้เส้นผมส่วนอื่นสว่างขึ้น

ในความเป็นจริง ผมสีอ่อนให้แสงส่วนใหญ่ผ่านเข้ามาได้ ยิ่งไปกว่านั้น แสงจะหักเหเมื่อออกจากแกนผมแต่ละเส้น แสงส่วนใหญ่กระจายออกไปด้านนอกและตั้งฉากกับแกนผม ดังนั้นแสงที่ตกกระทบผมสีบลอนด์หนึ่งหย่อมจึงให้แสงที่นุ่มนวลไปยังบริเวณทรงผมที่กว้างขึ้น

ซึ่งแตกต่างจากอัลกอริธึมปี 2003 อัลกอริธึมใหม่มีการส่องสว่างที่เกิดจากแสงที่ส่งผ่านและหักเห Marschner ตั้งข้อสังเกต

Marschner กล่าวว่า ผลจากการปรับปรุงลักษณะผมสีอ่อนแสดงให้เห็นว่า “คุณต้องใส่ใจจริงๆ เกี่ยวกับแสงที่ผ่านเส้นผมและสะท้อนเส้นใยอื่นๆ หลายครั้ง” เทคนิคนี้ยังใช้กับขนสัตว์ หญ้า และวัสดุเส้นใยอื่นๆ อีกด้วย เขากล่าวเสริม

เวลาในการคำนวณสำหรับการเรนเดอร์หลายการกระจายภาพคือสองสามชั่วโมงต่อเฟรมภาพยนตร์ ซึ่งอาจพอใช้ได้สำหรับภาพยนตร์ (SN: 26/1/02, น. 56: การคำนวณการ์ตูน ) แต่ช้าเกินไปสำหรับเกมคอมพิวเตอร์ Marschner กล่าว

แอนิเมเตอร์ใช้แง่มุมต่างๆ ของความก้าวหน้าในปี 2003 เพื่อเรนเดอร์แอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์สำหรับนาโอมิ วัตต์ในภาพยนตร์คิงคอง ปีที่ แล้ว Studios อาจจะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติบางอย่างของการปรับปรุงคอมพิวเตอร์ใหม่ด้วยเช่นกัน Marschner แนะนำ

Ivan Neulander วิศวกรซอฟต์แวร์แห่ง Rhythm & Hues Studios ซึ่งเป็นบริษัทแอนิเมชันในลอสแองเจลิสกล่าวว่าแนวทางใหม่นี้อาจช้าเกินไปสำหรับศิลปินในวงการบันเทิงที่จะใช้เป็นประจำ ในทางกลับกัน เขาแนะนำว่า “สามารถใช้เป็นเกณฑ์มาตรฐานเทียบกับแบบจำลองที่เรียบง่ายกว่าและปลอมที่สามารถวัดได้”

credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บแทงบอลออนไลน์