Parametrização Por vértice De física De Corpo Moles Usando Texturas

Abstract

A simulação de física de corpos moles é usada em software de rasterização e em jogos de vídeo de forma a simular corpos deformáveis. As implementações atuais desta tecnologia só permitem um conjunto de variáveis de física por corpo ou, no caso de uma malha esqueletal, um conjunto por osso, o que não permite ao artistas controlar totalmente como a simulação vai afetar o corpo. À medida que o poder computacional do hardware melhora, o uso desta tecnologia torna-se mais comum. Devido a isto, devem-se desenvolver novas abordagens que dão aos artistas que criam corpos deformáveis um maior controlo sobre a simulação e que tornam o seu uso mais simples.

O objetivo desta dissertação é desenhar e desenvolver um sistema simples de física de corpos moles que permita aos artistas usarem texturas para atribuir a cada vértice do corpo o seu próprio conjunto de variáveis de física. Esta abordagem deve dar aos artistas maior controlo sobre a forma de como o corpo é deformado, exigindo apenas que eles usem software de edição de imagem, algo que a maioria dos artistas de 3D já conhece.

O sistema de física de corpos moles desenvolvido foi dividido em dois módulos independentes, um módulo de simulação que obtém as variáveis físicas de um corpo de uma fonte externa e um módulo de dados que lê as variáveis físicas de um corpo através de uma textura. Esta divisão facilita a implementação em, e a portabilidade para, software existente, como software de rasterização e motores de jogo.

Devido a apenas ter sido possível encontrar um pequeno grupo de testes composto por utilizadores inexperientes, os resultados desta dissertação não são conclusivos e não foi respondida a pergunta de o sistema desenvolvido dar maior controlo aos seus utilizadores enquanto é mais fácil de utilizar em comparação com as abordagens existentes

Alternate abstract:

Soft body dynamics simulation is used in rendering software and video games to simulate deformable bodies. Current implementations of this technology only allow one set of physics variables per body or, in the case of a skinned mesh, one set per bone, not giving the artists full control of how the simulation affects the body. As hardware’s computational power improves, the use of this technology is becoming more common. Due to this, new approaches should be developed to give artists more control over the simulation while making its use simpler.

The objective of this dissertation is to design and develop a simple soft body dynamics system that allows artists to use textures to assign each vertex of the body mesh its own set of physics variables. This approach should give artists more control over the way the body is deformed while only requiring them to use image editing software.

The developed soft body dynamics system was split into two self-contained modules, a simulation module that gets a body's physics variables from an external source, and a data module that reads a body's physics variables from a texture. This split facilitates implementation in, and porting to, existing software such as rendering software and game engines.

Due to only being able to find a small test group composed of inexperienced users, this dissertation’s results are not conclusive and the question of whether the developed system gives more control to its users while being easier to use in comparison to existing approaches, or not, has not been answered.