Simplicits: революционный подход к симуляции эластичности 3D объектов, независимый от сетки и геометрии

Simplicits: революционный подход к симуляции эластичности 3D объектов, независимый от сетки и геометрии. Существующие инструменты для симуляции эластичных объектов часто ограничены в использовании и могут работать только с определенными типами 3D-моделей. Это создает трудности при моделировании деформации объектов разной геометрии и упругости. Проект Simplicits предлагает сделать 3D-моделирование еще проще и универсальнее. Его главная особенность в том, что он может работать с любыми типами 3D-геометрии, выполняя моделирование изменяющихся во времени эластодинамических свойств объектов. На вход подается 3D-модель в состоянии покоя, а на выходе получается набор данных, описывающих, как эта модель будет двигаться и деформироваться. Метод, заложенный в Simplicits использует “функцию занятости“ - математическое описание того, какие точки находятся внутри 3D-объекта, а какие снаружи. Такую функцию можно построить практически для любой 3D-модели. Далее Simplicits применяет алгоритм линейного смешивания скиннинга (LBS). Это позволяет описать, как будет деформироваться поверхность объекта при движении. Важно, что все вычисления производятся без использования сетки из треугольников, как, например, в традиционных методах симуляции. Вместо этого применяются спрогнозированные на основе карт деформации нейронные поля, обрабатывающие веса скиннинга для симуляции динамического движения, что делает процесс более гибким и управляемым. Разработчики провели множество тестов Simplicits на самых разных 3D-объектах - от простых лент до сложных сцен с использованием Gaussian Splatting и NeRFs. Результаты показали, что система успешно справляется даже с объемными деформациями и множеством видов контакта поверхностей при движении, например - столкновениями объектов. Simplicits - это важный шаг вперед в области 3D-моделирования. Он делает создание реалистичных трехмерных анимаций более доступным как для профессионалов, так и для начинающих пользователей, что предоставляет новые горизонты в таких сферах, как компьютерная графика, виртуальная реальность и компьютерные игры. Страница проекта Статья