Max Home IndustryЭто Siggraph прямо за углом, и там будет видео для просмотра. Это изображение волн воды, которые не только волнуются, но и взаимодействуют с твердыми объектами реалистичными способами, и все это в реальном времени. Принесите свои таблетки от морской болезни для секции примерно через 1 минуту.
Скорость, с которой развивается графика, удивительна, даже если мы привыкли к ней. Отчасти это результат улучшений в аппаратном обеспечении, где замедление производительности процессора не остановило прогресс постоянно растущего параллелизма, и отчасти это связано с разработкой алгоритмов, которые используют преимущества этого оборудования. Этот конкретный прорыв больше связан с программным обеспечением, чем с аппаратным обеспечением, но он опирается на некоторые мощные графические процессоры NVIDIA.
Моделирование волн воды уже давно является проблемой, поскольку точное физическое моделирование является дорогостоящим с точки зрения вычислений. Методы, основанные на Фурье, менее требовательны и дают вам движение воды, но они не могут моделировать взаимодействие воды и твердых тел.
Новый метод использует Фурье-подобное разложение на волны, но вместо синусоидальных волн он использует волны Габора, которые являются синусоидальными волнами, модулированными гауссовым. Это также можно рассматривать как разбиение волнового движения на ряд гауссовых волновых пакетов, которые распространяются в пространстве. Преобразование Габора используется для получения набора конечно-разностных уравнений, которые, в свою очередь, используются для моделирования в реальном времени.
Поскольку волновой пакет локализован, а синусоидальные волны — нет, метод также позволяет волнам взаимодействовать с физическими телами, такими как плавающие бочки или лодки. Таким же образом можно задать конкретные направления потока воды. Команда внедрила «художника волн», чтобы позволить художникам создавать свои собственные волнистые миры.
Теперь у вас есть часть теории — остальное в статье — взгляните на результаты и вспомните предупреждение о морской болезни примерно через 1 минуту.:
Вот некоторые дополнительные эксперименты:
Последнее слово остается за авторами статьи:
«В нашей нынешней реализации используется соотношение дисперсии глубокой воды. В будущем мы хотели бы расширить эту работу, чтобы рассмотреть более общее дисперсионное соотношение, зависящее от глубины, которое должно создавать дополнительные преломляющие эффекты вблизи мелководья. В целом, мы считаем, что наш подход к моделированию пространственно зависимых амплитуд представляет собой интересный поворот в моделировании волн воды. Это новое направление создает уникальные проблемы, такие как увеличение размерности и интересная связь между фазой и разрешением. В то же время он добивается значительного прогресса в решении нерешенных проблем в области анимации на основе физики: он вводит новые методы художественного управления, допускает чрезвычайно большие области моделирования и обеспечивает интерактивную анимацию с высоким пространственным разрешением.»