211service.com
Utmaningarna med virtuell frisyr
Föreställ dig att du var tvungen att designa en virtuell frisyr genom att noggrant definiera positionen och formen för varje enskilt hårstrå på en karaktärs huvud. Det låter som ett skämt, men att modellera hår på det här sättet - med mängder av efterbearbetning för extra realism - är fortfarande industristandarden för att skapa virtuella 3D-frisyrer.
Om du var en animatör på Pixar eller Dreamworks, för din egen förnuft skulle du kanske undvika hår helt och hållet - säg genom att lägga karaktärer i hattar . Hur ska man annars förklara den högre än förväntade frekvensen av skallighet bland igenkännliga datoranimerade hjältar ?
Arbete från Ugo Bonanni och kollegor vid MIRALab vid universitetet i Genève lovar att åtgärda det sorgliga tillståndet av virtuell frisyr på det mest intuitiva och naturliga sättet som möjligt: genom att använda beröringskänslig, force-feedback-teknik - a.k.a. haptik - att tillåta animatörer och till och med verkliga frisörer att styla virtuella karaktärers mönster på samma sätt som de skulle styla håret på en riktig person.
Det här är inte första gången forskare har försökt simulera att klippa, blöta, torka och till och med mossa hår - den distinktionen tillhör Kelly Ward och kollegor, vars 2007 Interaktiv virtuell frisörsalong lyckats förvandla hjälmhuvudet som tidigare hade drabbat en virtuell karaktär till en mer realistisk (men inte nödvändigtvis förbättrad) frizzy mopp av överblekta kluvna toppar lämplig för vilken musikvideo från mitten av 80-talet de än planerade att göra släpp in henne . Wards virtuella frisörsalong erbjöd dock varken kamning eller borstning - mindre problem än man skulle kunna tro, med tanke på att simuleringen inte heller erbjöd virtuell sänghuvud eller, givet tillräckligt många datorcykler, gigantiska sammansmälta dreadlocks .
Bonannnis lösning är att skapa virtuellt hår som inte bara kan reagera på virtuell kamning i realtid – det ger också lämplig force-feedback till den virtuella hårborsten som används för att styla det. Detta är, som Bonanni påpekar, en icke-trivial datorutmaning:
Att visa en fysiskt baserad simulering av en frisyr med animerade hårstrån i realtid i kontakt med ett stylingverktyg som returnerar haptiska interaktionskrafter är en mycket ambitiös strävan som kräver en mycket effektiv och noggrant synkroniserad flertrådsapplikation. […]
Grundläggande krav på de visuo-haptiska hårsimuleringsmodellerna som ligger till grund för en 3D-stylingapplikation inkluderar förmågan att definiera den exakta placeringen av hårstrån, hanteringen av både interaktionskrafter och vridmoment, och en lämplig kraft/vridmomentackumulering och utbredningsmekanism som synkroniserar den visuella och haptiska modaliteter på ett konsekvent sätt.
Man skulle faktiskt kunna hävda att denna speciella applikation är en av de viktigare användningarna av den otroliga kraften hos dagens så kallade stationära superdatorer, som, låt oss inse det, för det mesta sitter sysslolösa, deras designers ständigt på jakt efter en uppgift tillräckligt stor för att motivera deras märke av fantastiskt.
Detta gränssnitt är resultatet:
Genom att lägga till användningen av tangentbordet kan användare utöka kraften i sin virtuella hårborste - som, till skillnad från en vanlig hårborste, inte är bunden av konventionella föreställningar om tid, rum eller, med tanke på utseendet som forskarens testmodell har, skönhet: 
Och medan vi ändå håller på, här är ekvationen för ett enda hårstrå: 
I sin slutsats ser forskarna fram emot en revolution inom virtuell hårstyling som möjliggörs av Moores lags ostoppbara marsch:Tillämpning av de föreslagna interaktionsmetaforerna på ett komplett hårstylinggränssnitt som förlitar sig på en simuleringsmodell som möjliggör explicit positionering av godtyckliga centrumlinjenoder […] tillsammans med lämpliga parallelliseringsscheman som utnyttjar flerkärniga arkitekturer, skulle kunna leda till en mer robust implementering av haptikbaserade hårstylingapplikationer och ett genombrott inom 3D hårmodellering.
Visst kan vi alla vara överens om att ett sådant genombrott kan inte komma snart nog .
