Traitement interactif de plis dans la simulation de tissus
Sommaire
La génération de vêtements réalistes
sur des personnages virtuels (e.g. films, simulations,
jeux, etc.) contribue grandement au niveau de réalisme
de ces derniers. La simulation physique peut produire des
résultats des plus acceptables, mais elle est très
coûteuse en temps de calcul et permet difficilement
à l'utilisateur de contrôler précisément
l'animation finale. Nous proposons une méthode simulant
physiquement le maillage de base, mais ajoutant interactivement
des plis à la simulation obtenue. L'ajout de plis sur la
simulation de base permettra également d'utiliser un
maillage plus grossier et ainsi de réduire le temps de
calcul nécessaire à la simulation physique.
Dans notre approche, les plis sont définis par des courbes
dessinées sur le maillage de base du vêtement.
L'apparence de ces plis est contrôlée à l'aide
de divers paramètres (amplitude, largeur, etc.).
Les plis sont simulés à l'aide de contraintes
basées sur la position. Ils sont donc définis
comme un système de masses et ressorts, et sont
attachés au maillage de base le long de leur contour afin
de les forcer à suivre l'animation de ce maillage. Afin
d'obtenir des plis plus fins, le maillage de base est
subdivisé localement avant le rendu, n'affectant alors
pas la simulation. Notre technique peut être ajoutée
comme une couche supplémentaire sur n'importe quel
système de simulation de maillages, et donne ainsi un plus
grand contrôle sur le résultat final.
Abstract
The generation of realistic clothing for virtual characters (e.g., movies, simulations,
games, etc.) greatly increases their realism. Physically-based simulation can produce
very acceptable results, but is very costly in terms of computation time, and allows
for little user control over the final animation. We propose a method that physically
simulates the base mesh, and interactively adds wrinkles to the resulting simulation.
Adding wrinkles on top of the simulation allows the use of a coarser mesh, thereby
decreasing the computation time necessary for the physical simulation. In our approach,
wrinkles are defined by curves drawn directly on the garment mesh. Their appearance is
controlled by multiple parameters (amplitude, width, etc.). The wrinkles are simulated
with position-based constraints. They are defined as a mass-spring system, and are
attached to the base mesh along their contour to force them to follow the movement of
the underlying base mesh. Fine wrinkles are obtained by subdividing locally the base
mesh before rendering. Our technique can be added as a supplemental layer to any mesh
simulation system, and gives better user control on the final animation.
Mots-clés
Synthèse d'animation, animation basée sur la physique,
dynamique basée sur les positions, animation de tissus, plis.
Animation synthesis, physically-based animation, position based dynamics, cloth animation,
wrinkles.
Online version
Available here in french (en français)
in Adobe PDF format (1.8 MB).
Accompanying videos for
tablecloth_length.mpg,
tablecloth_length_maya.mpg,
tablecloth_plus.mpg, and
buckling.mpg
in MPEG format.
BibTeX
@MastersThesis{Laprade:2007:MSC,
author = "Michelle Laprade",
title = "Traitement interactif de plis dans la simulation de tissus",
month = aug,
year = 2007,
type = "M.Sc. Thesis",
school = "D{\'e}partement d'Informatique et Recherche
Op{\'e}rationnelle, Universit{\'e} de Montr{\'e}al",
}
