Home Notizie recenti Un nuovo modo più veloce per sfogliare le animazioni basate sulla fisica

Un nuovo modo più veloce per sfogliare le animazioni basate sulla fisica

21
0

Una palla viene lanciata con posizioni e velocità iniziali scelte casualmente in un castello di sabbia. Utilizzando query esplorative, un utente può passare immediatamente a un campione in cui la torretta anteriore sinistra viene distrutta entro la fine dell’animazione. Credito: Purvi Goel

Gli animatori computerizzati che hanno il compito di dare vita a mondi e personaggi immaginari sono aiutati da simulatori in grado di modellare i molti modi possibili in cui un oggetto o un fluido potrebbero muoversi attraverso uno spazio fisico. Conosciuti come “risolutori”, questi simulatori forniscono un vantaggio significativo sul lavoro di animazione. Ma c’è un problema. Poiché i computer sono diventati più veloci, questi risolutori spesso creano troppe opzioni per consentire all’animatore di ordinare in modo efficace alla ricerca di quella giusta.

“Un simulatore può restituire migliaia di opzioni. Ordinarle richiede così tanto tempo che questi utili risolutori non possono essere utilizzati al massimo delle loro potenzialità”, ha affermato Purvi Goel, dottoranda in informatica alla Stanford, che con il suo mentore, il professor Doug James, ha creato un nuovo approccio per affinare la ricerca e restringere i risultati alle opzioni più promettenti.

Lo chiamano “Unified Many-Worlds Browsing” e debutteranno con il loro approccio alla prossima conferenza SIGGRAPH 2022 a Vancouver, British Columbia, il principale incontro annuale di computer grafica e tecniche interattive. L’approccio potrebbe sia accelerare il processo di ricerca per gli animatori sia, limitando le opzioni che i simulatori devono scorrere, ridurre i tempi e le spese di calcolo. In definitiva, sperano i ricercatori, consentirà ad artisti e scienziati di interfacciarsi con i risolutori con facilità ed efficienza senza precedenti.

“Abbiamo questo conflitto interessante nel campo del fatto che ogni anno i computer diventano più veloci, più paralleli e possono fare di più, ma sono gli umani che stanno ottenendo il massimo”, ha detto James, che è un professore di informatica.

Parametri e tempo

I risolutori sono controllati da parametri di input: le dimensioni fisiche dell’oggetto nell’animazione. In un esempio, i ricercatori hanno utilizzato Unified Many-Worlds Browsing per animare una pista da bowling immaginaria. I parametri includono la velocità iniziale e la posizione della palla.

Un risolutore passa semplicemente attraverso i parametri in modo incrementale, uno per uno, e simula i molti potenziali risultati nel corso del tempo. Il punto chiave è che possono esserci molti parametri di input e più un’animazione è lunga e complessa, più parametri e tempo di calcolo sono necessari per creare simulazioni e più opzioni vengono generate.

“Se sei un animatore e hai qualche idea in mente, devi mettere a punto questi parametri manualmente, quindi ordinare tutti i risultati uno per uno”, ha spiegato Goel.

La Navigazione unificata in molti mondi consente agli animatori di creare “query” per restringere le opzioni per rendere più semplice il processo di identificazione di opzioni di risultato molto specifiche. Le query, ad esempio, possono limitare i risultati solo a quelli a cui l’animatore è più interessato, compresi quelli che sono “in” un intervallo di possibilità desiderato o, al contrario, escludendo quelli che “non sono in” quell’intervallo. Animazioni di esempio sono disponibili per la visualizzazione sul sito Web dei ricercatori.

Un nuovo modo più veloce per sfogliare le animazioni basate sulla fisica

In questo esempio alternativo, la torretta superiore viene distrutta entro la fine dell’animazione. Credito: Purvi Goel

Alla domanda di animare un armadillo impagliato che cade da una scala a chiocciola, ad esempio, l’animatore potrebbe creare una query nel browser unificato che dice: “Mostrami solo le opzioni in cui l’armadillo cade fino in fondo e si ferma sulla scala più bassa. ” Incaricato di animare cubi di gelatina che rimbalzano in una ciotola, l’animatore potrebbe limitare le opzioni solo a quelli in cui tutti i cubi rimangono nella ciotola, o forse dove uno, ma solo uno, cade. Una pallina blu lanciata contro un castello di sabbia immaginario potrebbe specificare “dammi campioni dove viene distrutta la torretta anteriore sinistra” o “solo la torretta superiore”.

Se le query sono ben definite, Unified Many-Worlds Browsing potrebbe potenzialmente ridurre migliaia di opzioni possibili a una manciata interessante per l’utente, afferma Goel. Inoltre, il fatto che questo framework di navigazione possa funzionare con qualsiasi cosa, dai fluidi al fumo ai solidi in frattura, perché è descritto come “unificato”, lo distingue dalle opzioni precedenti, che erano limitate nell’ambito di un singolo fenomeno basato sulla fisica.

Trovare l’ago

James afferma che Unified Many-Worlds Browsing può dare dividendi sorprendenti in termini di creatività. Il browser, dice, può aumentare la probabilità di trovare quell’opzione “ago nel pagliaio” che l’animatore potrebbe non aver mai trovato con il solo risolutore.

“Abbiamo scoperto che può aiutare a trovare risultati improbabili che sorprenderanno, o addirittura delizieranno, gli spettatori per la loro novità”, ha affermato James. “‘Oh, wow, la palla è andata proprio tra quelle due torrette e ha colpito quest’altra perfettamente.'”

Il browser ha chiare implicazioni nello spazio dell’animazione immaginaria, affermano i ricercatori, ma potrebbe anche essere adottato a beneficio di ingegneri, fisici, biologi e altri scienziati che fanno sempre più affidamento sulle simulazioni nel loro lavoro.

“La navigazione unificata in molti mondi rende certamente il lavoro dell’animatore più veloce e facile”, ha affermato Goel, “ma pensiamo che lo renda anche più divertente”.


Articolo precedenteUn imager colloidale a punti quantici altamente efficiente che opera a lunghezze d’onda del vicino infrarosso
Articolo successivoI ricercatori realizzano il primo teletrasporto olografico internazionale al mondo