美国和中国的科研团队搞定了一个数字织物渲染的大难题,这给虚拟现实行业打了一剂强心针。现在的数字内容越做越好,怎么让虚拟世界里的丝绸飘起来、缎面发光,一直是计算机图形学领域想突破的硬骨头。 最近中美联合研究机构搞出了个新方案。以前做电影、动画和电子游戏,把布料做得像真的一样难。现实中的布料不是平的,它由无数细小纤维组成,里面有很多小孔。光线在这些纤维缝隙里传播、反射,决定了布料看起来是哑光还是亮闪闪。 在电脑里把这一套光学效应做出来很难,得对模型要求特别高。研究团队为了摸清布料的本质,之前用高精度显微CT扫描来看纤维结构,然后用来指导渲染。这种办法虽然效果好,但太贵也太麻烦,没法大规模用。 折腾了二十多年,他们现在换了种思路。把光线光学和波动光学两种理论结合起来,弄出了个新的数字织物渲染模型。光线光学管整体颜色和亮的地方,波动光学专门用来处理纤维缝里光的衍射和干涉。这样既能把布在逆光下的透明感做出来,又能搞出随机的闪光效果,这些都是让人觉得逼真的细节。 说实话,全程用波动光学太吃算力了。所以他们就用“主体快速、细节精修”的办法,在渲染质量和速度上找了个平衡点。这项技术不光是理论上的进步,应用前景也很广。 现在做不同布料还得一个个调参数。以后他们打算用人工智能来让系统自己学习布料的规律,这样就能快速生成各种布料效果了。这个突破是光学理论和计算机图形学结合的成果,说明了跨学科合作的威力。 这不仅让影视、游戏和VR的视觉体验更好了,还能帮到数字时尚和在线展示这些新领域。等以后跟人工智能深度融合了,高保真内容就能便宜又大规模地做出来了。这对发展数字经济和文化创意产业都很有好处。