Спиндраны – все. Ученый придумал способ, чтобы объекты не проходили друг через друга

То, что многие геймеры принимали как фичу видеоигр, разработчики считали кошмарным багом. Пришло время фикса.

Венгерский ученый и блогер Карой Жолнаи-Фехер, как и многие другие энтузиасты моделирования, несколько лет работал над проблемой клиппинга, на решения которой разработчики компьютерной графики тратят уйму ресурсов. Или не тратят. Недавно вышло и было апробировано решение этой проблемы. Как обычно, нашелся азиат, который сделал этот лучше европейцов.


Суть в том, что в компьютерной графике некоторые геометрические модели непреднамеренно проникают друг в друга. Особенно это заметно, когда физика тканей или волос сталкивается с телом. Или волны с прибрежными строениями. Допустим, во многих играх плащи спокойно проходят через ноги персонажей. Связанные с этим баги используют также спидранеры для прохождения сквозь стены.


Японский ученый Рёити Эндо нашел метод, который гарантирует отсутствие проникновений даже в самых сложных симуляциях с миллионами столкновений. Вместо логарифмического барьера для проверки столкновений используется кубическая функция, которая способна обрабатывать до 168 миллионов контактов между объектами одновременно.

В отличие от популярных методов расчета коллизии (тот же Offset Geometric Contact), которые реализуют фиксированную область вокруг объектов, новая система использует адаптивную «пену с памятью формы», сохраняющую микроскопические зазоры и гарантирующую реалистичную симуляцию. Жолнаи-Фехер сравнил ее с мыльной пленкой, которая предотвращает слипание макарон в воде.


И это не просто голая математика, разработка уже нашла практическое применение в японской компании Zozo, специализирующейся на продаже одежды, где она ускоряет процесс создания виртуальных прототипов и снижает расходы ткани. По итогу выходит красивейшая симуляция, в том числе с выжиманием тряпки.

Все это запускается и симулируется на мощности всего одной современной видеокарты. Основным ограничением нового метода остается высокая вычислительная сложность – обработка одного кадра может занимать минуты вместо секунд.

---

Минута на кадр – это ужасно долго по меркам видеокарт, но ускорение реально при условии адаптации игрового железа под новые технологии. Но вот для киноиндустрии вполне нормально.