Процедурные методы скиннинга гуманоидных персонажей
Main Article Content
Аннотация
Процедура установки вершинных весов – очень трудоёмкая и сложная задача для любого художника трёхмерных моделей. Поэтому применение процедурных методов для облегчения этой процедуры является очень важным.
В статье проведён анализ различных методик скиннинга и выявлены их преимущества и недостатки. Описаны наиболее частые варианты дефектов скиннинга, возникающие при использовании стандартных подходов. Проведён анализ инструментария для скиннинга в среде трёхмерного моделирования Maya. Предложены методы решения некоторых из имеющихся проблем, но не подразумевающие процедурного решения. Также на основе нейронных сетей в качестве дополнительного инструмента для программы Maya предложена идея собственного решения. Этот инструмент позволит преодолеть большинство недостатков других методов и ускорить процесс скиннинга модели.
Ключевые слова:
Article Details
Библиографические ссылки
2. Nealen A., Müller M., Keiser R., Boxerman E., Carlson M. Physically Based De-formable Models in Computer Graphics // Computer Graphics Forum. 2006. Vol. 25. No. 4. P. 809–836.
3. Lasseter J. Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Anima-tion // SIGGRAPH Comput. Graph. 1987. Vol. 21. No. 4. P. 35–44.
4. Gao M., Mitchell N., Sifakis E. Steklov–Poincaré Skinning // In Proceedings of the ACM SIG-GRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation (SCA’14). Eu-rographics Association. 2014. P. 139–148.
5. McAdams A., Zhu Y., Selle A., Empey M., Tamstorf R., Teran J., Sifakis E. Effi-cient Elasticity for Character Skinning with Contact and Collisions // ACM Trans. Graph. 2011. Vol. 30. No. 4. P. 37:1–37:12.
6. Smith B., Goes F.D., Kim T. Stable Neo-Hookean Flesh Simulation // ACM Trans. Graph. 2018. Vol. 37. No. 2. P. 12:1–12:15.
7. Teng Y., Otaduy M.A., Kim T. Simulating Articulated Subspace Self-contact // ACM Trans. Graph. 2014. Vol. 33. No. 4. P. 106:1–106:9.
8. Bender J., Müller M., Macklin M. Position-Based Simulation Methods in Com-puter Graphics // In EG 2015-Tutorials. 2015. 32 p. URL: https://diglib.eg.org/handle/10.2312/egt.20151045.t3 (дата обращения 14.07.2022).
9. Bouaziz S., Martin S., Liu T., Kavan L., Pauly M. Projective Dynamics: Fusing Constraint Projections for Fast Simulation // ACM Trans. Graph. 2014. Vol. 33. No. 4. P. 154:1–154:11.
10. Rumman N.A., Fratarcangeli M. Position-Based Skinning for Soft Articulated Characters // Computer Graphics Forum. 2015. Vol. 34. No. 6. P. 240–250.
11. Deul C., Bender J. Physically-Based Character Skinning // In Virtual Reality In-teractions and Physical Simulations (VRIPhys). Eurographics Association. 2013. 11 p. URL: http://diglib.eg.org/handle/10.2312/PE.vriphys.vriphys13.025-034 (дата обра-щения 14.07.2022).
12. Komaritzan M., Botsch M. Projective Skinning // Proc. ACM Comput. Graph. Interact. Tech. 2018. Vol. 1. No. 1. P. 12:1–12:19.
13. Nieto J.R., Susín A. Cage based deformations: a survey // In Deformation models. Springer. 2013. P. 75–99.
14. Sederberg T.W., Parry S.R. Free-form Deformation of Solid Geometric Models // SIGGRAPH Comput. Graph. 1986. Vol. 20. No. 4. P. 151–160.
15. Lewis J.P., Cordner M., Fong N. Pose Space Deformation: A Unified Approach to Shape Interpolation and Skeleton-driven Deformation // In Proceedings of SIGGRAPH ’00. ACM. 2000. P. 165–172.
16. Kavan L., Sorkine O. Elasticity-inspired Deformers for Character Articulation // ACM Trans. Graph. 2012. Vol. 31. No. 6. P. 196:1–196:8.
17. Rohmer D., Hahmann S., Cani M.P. Exact Volume Preserving Skinning with Shape Control // In Proceedings of the 2009 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation (SCA ’09). ACM, 2009. P. 83–92.
18. Funck W.V., Theisel H., Seidel H. Volume-preserving Mesh Skinning // Vision, Modelling, and Visualization 2008. Proceedings. 2008. P. 409–414.
19. Angelidis A., Singh K. Kinodynamic Skinning Using Volume-preserving Defor-mations // In Proceedings of the 2007 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation (SCA ’07). Eurographics Association, 2007. P. 129–140.
20. Vaillant R., Barthe L., Guennebaud G., Cani M.P., Rohmer D., Wyvill B., Gourmel O., Paulin M. Implicit Skinning: Real-time Skin Deformation with Contact Mod-eling // ACM Trans. Graph. 2013. Vol. 32, No. 4. P. 125:1–125:12.
21. Vaillant R., Guennebaud G., Barthe L., Wyvill B., Cani M.P. Robust Iso-surface Tracking for Interactive Character Skinning // ACM Trans. Graph. 2014. Vol. 33. No. 6. P. 189:1–189:11.
22. Aldrich G., Pinskiy D., Hamann B. Walt Disney Anim. Studios. Collision-Driven Volumetric Deformation on the GPU // In Eurographics (Short Papers). 2011. P. 9–12.
23. Harmon D., Panozzo D., Sorkine O., Zorin D. Interference-aware Geometric Modeling // ACM Trans. Graph. 2011. Vol. 30. No. 6. P. 137:1–137:10.
24. Li Y., Barbič J. Multi-Resolution Modeling of Shapes in Contact // Symposium on Computer Animation (SCA). 2019.
25. Wang W. A Collision Deformer for Autodesk Maya / Master’s thesis // Texas A & M University. 2015. 54 p. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/147244178.pdf (дата обращения 14.07.2022).
26. Brunel C., Bénard P., Guennebaud G. A time-independent deformer for elas-tic contacts // ACM Transactions on Graphics. 2021. Vol. 40. No. 4. Art. 3459879.
27. Wang Y., Jacobson A., Barbič J., Kavan L. Linear Subspace Design for Real-time Shape Deformation // ACM Trans. Graph. 2015. Vol. 34. No. 4. P. 57:1–57:11.
28. Aburumman N., Fratarcangeli M. State of the Art in Skinning Techniques for Articulated Deformable Characters // International Conference on Computer Graphics Theory and Applications. Rome. 2016. Vol. 1. P. 198–210. https://doi.org/10.5220/0005720101980210.
29. Dionne O., De Lasa M. Geodesic voxel binding for production character meshes // In Proceedings SCA 2013: 12th ACM SIGGRAPH / Eurographics Symposium on Computer Animation, 2013. P. 173.
30. Rotenberg S. Skin / Chapter in course CSE169 // Computer Science & Engi-neering. 2016. URL: https://cseweb.ucsd.edu/classes/sp16/cse169-a/readings/3-Skin.html (дата обращения 14.07.2022).
31. Ju T., Zhou Q., V.D. Panne M., Cohen-Or D., Neumann U. Reusable Skinning Templates Using Cage-based Deformations // ACM Trans. Graph. 2008. Vol. 27. No. 5. Art. 122. 10 p. URL: https://www.cse.wustl.edu/~taoju/research/skinning_final2.pdf (дата обращения 14.07.2022).
32. Rohmer D., Tarini M., Kalyanasundaram N., Moshfeghifar F., Cani M., Zor-dan V. Velocity Skinning for Real-time Stylized Skeletal Animation // Computer Graphics Forum. 2021. Vol. 40. No. 2. P. 549–561. https://doi.org/10.1111/cgf.142654.
33. Zhan X., Yang Z., Evangelos K., Chris L., Karan S. RigNet: Neural Rigging for Articulated Characters // ACM Trans. Graph. 2020. Vol. 39. No. 4. P. 1-14.
34. Liu L., Zheng Y., Tang D., Yuan Y., Fan C., Zhou K. NeuroSkinning: Automatic Skin Binding for Production Characters with Deep Graph Networks // ACM Trans. Graph. 2019. Vol. 38. No. 4. P. 1–12.
35. Sahibgareeva G., Kugurakova V. Branched Structure Component for a Video Game Scenario Prototype Generator // CEUR Workshop Proceedings. 2021. Vol. 3066. P. 101–111.
36. Sahibgareeva G., Bedrin O., Kugurakova V. Visualization Component for the Scenario Prototype Generator as a Video Game Development Tool // CEUR. Proceedings of the 22nd Conference on Scientific Services & Internet (SSI-2020). 2020. Vol. 2784. P. 267-282.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Представляя статьи для публикации в журнале «Электронные библиотеки», авторы автоматически дают согласие предоставить ограниченную лицензию на использование материалов Казанскому (Приволжскому) федеральному университету (КФУ) (разумеется, лишь в том случае, если статья будет принята к публикации). Это означает, что КФУ имеет право опубликовать статью в ближайшем выпуске журнала (на веб-сайте или в печатной форме), а также переиздавать эту статью на архивных компакт-дисках журнала или включить в ту или иную информационную систему или базу данных, производимую КФУ.
Все авторские материалы размещены в журнале «Электронные библиотеки» с ведома авторов. В случае, если у кого-либо из авторов есть возражения против публикации его материалов на данном сайте, материал может быть снят при условии уведомления редакции журнала в письменной форме.
Документы, изданные в журнале «Электронные библиотеки», защищены законодательством об авторских правах, и все авторские права сохраняются за авторами. Авторы самостоятельно следят за соблюдением своих прав на воспроизводство или перевод их работ, опубликованных в журнале. Если материал, опубликованный в журнале «Электронные библиотеки», с разрешения автора переиздается другим издателем или переводится на другой язык, то ссылка на оригинальную публикацию обязательна.
Передавая статьи для опубликования в журнале «Электронные библиотеки», авторы должны принимать в расчет, что публикации в интернете, с одной стороны, предоставляют уникальные возможности доступа к их материалам, но, с другой, являются новой формой обмена информацией в глобальном информационном обществе, где авторы и издатели пока не всегда обеспечены защитой от неправомочного копирования или иного использования материалов, защищенных авторским правом.
При использовании материалов из журнала обязательна ссылка на URL: http://rdl-journal.ru. Любые изменения, дополнения или редактирования авторского текста недопустимы. Копирование отдельных фрагментов статей из журнала разрешается для научных исследований, персонального использования, коммерческого использования до тех пор, пока есть ссылка на оригинальную статью.
Запросы на право переиздания или использования любых материалов, опубликованных в журнале «Электронные библиотеки», следует направлять главному редактору Елизарову А.М. по адресу: amelizarov@gmail.com
Издатели журнала «Электронные библиотеки» не несут ответственности за точки зрения, излагаемые в публикуемых авторских статьях.
Предлагаем авторам статей загрузить с этой страницы, подписать и выслать в адрес издателя журнала по электронной почте скан Авторского договора о передаче неисключительных прав на использование произведения.