स्ट्रँड-आधारित हायब्रिड केसांच्या सिम्युलेशनसाठी सॅग-फ्री इनिशियलायझेशन
Author
Venue
सिगग्राफ २०२३
Abstract
लाग्रेंजियन/यूलरियन हायब्रिड स्ट्रँड-आधारित केस सिम्युलेशन तंत्रे VFX आणि रिअल-टाइम ग्राफिक्स अनुप्रयोगांमध्ये झपाट्याने लोकप्रिय झाली आहेत. लाग्रेंजियन केस डायनॅमिक्समध्ये, महागड्या कोलिझन शोध व हाताळणी टाळण्यासाठी इंटर-हेअर संपर्क सततपद्धती (continuum method) वापरून यूलरियन ग्रिडमध्ये सुटवले जातात, म्हणजेच ग्रॅन्युलर ड्रकर-प्रॅगर रेओलॉजीसह MPM योजना. हे अस्पष्ट कोलिझन हाताळणी लेखन प्रक्रिया लक्षणीयरीत्या सोपी करते. तथापि, जरी सध्याच्या केश सज्जा साधनांनी या सिम्युलेशन पद्धतीसाठी स्ट्रँड-आधारित मॉडेलिंग साधनांची विस्तृत श्रेणी उपलब्ध करून दिली असली, तरी महत्त्वाची सॅग-मुक्त प्रारंभिकीकरण कार्यक्षमता अनेकदा दुर्लक्षितच राहते. यामुळे, जेव्हा सिम्युलेशन सुरू होते, तेव्हा गुरुत्वाकर्षणामुळे कोणतीही कलात्मक केसांची स्टाईल लटकते आणि अनपेक्षित व अवांछित आकारांमध्ये विकृत होते. हा पेपर हायब्रिड स्ट्रँड-आधारित केसांच्या डायनॅमिक सिस्टमसाठी स्थिर क्वासीस्टॅटिक संरचना सोडवण्यासाठी एक नवीन चार-टप्प्यांचा सॅग-फ्री इनिशियलायझेशन फ्रेमवर्क प्रस्तावित करतो. हे चार टप्पे दोन ग्लोबल-लोकल जोड्यांमध्ये विभागलेले आहेत. पहिली जोडी प्रत्येक यूलरियन ग्रिड नोडवर स्थिर संतुलन सुनिश्चित करते, ज्यात तणाव सैल होणाऱ्या पृष्ठभागाबाहेर जाण्यापासून रोखण्यासाठी अतिरिक्त असमानता बंधने असतात. यानंतर, स्थानिक टप्प्यात आम्ही सेगमेंटच्या विश्रांतीची लांबी, दिशा आणि कणाच्या विकृतीच्या ढाल एकाच वेळी समांतरपणे गणना करण्यासाठी अनेक संबंधित बंद-स्वरूपातील उपाय प्राप्त करतो. दुसरा जागतिक-स्थानिक टप्पा प्रत्येक केसाच्या तंतूवर सोल्व्ह करतो, ज्यामुळे सर्व वाकणे आणि वळणे या बंधनांमुळे प्रत्येक केसाच्या तुकड्यावर शुद्ध टॉर्क शून्य होतो, आणि त्यानंतर विश्रांतीच्या डार्ब्यूक्स वेक्टर्सना युनिट क्वाटरनियनमध्ये समायोजित करण्यासाठी स्थानिक टप्पा घेतला जातो. आम्ही डार्ब्यू वेक्टरसाठी एक आवश्यक सुधारणा देखील सादर करतो ज्यामुळे आरंभिक सेटअप आणि सिम्युलेशन दोन्हीमध्ये कोसेराट रॉडच्या विश्रांती स्थितीतील अस्पष्टता दूर होते. आम्ही आमच्या पद्धतीचे मूल्यांकन विविध प्रकारच्या केशशैलींवर करतो, आणि आमच्या पद्धतीला शेकडो केसांच्या तंतूंसाठी विश्रांतीच्या अर्धस्थिर संरचना मिळविण्यासाठी फक्त काही सेकंद ते काही मिनिटे लागतात. आमच्या निकालांनुसार, आमची पद्धत यशस्वीरित्या लटकणे प्रतिबंधित करते आणि सिम्युलेशन दरम्यान केसांच्या हालचालींवर किमान परिणाम करते.
