Disney chce, żeby cyfrowe włosy wyglądały bardziej naturalnie

Jednym z największych wyzwań dla grafików komputerowych jest realistyczne odwzorowanie wyglądu ludzkich włosów. Świetnie widać to na przykładzie Tomb Raider - Lara Croft już w pierwszej odsłonie serii z 1996 roku miała mieć swój charakterystyczny warkocz, okazał się on jednak tak problematycznym elementem. Wyglądał zbyt tandetnie i niemal bez przerwy przenikał prze ciało głównej bohaterki. Twórcy postawili na znacznie prostszą stylizację i upięli Larze zgrabnego koka. Dopiero w drugiej części udało się ujarzmić niesforne włosy bohaterki, musiało minąć jednak wiele lat, zanim przybrały filmowy wygląd. Z tym samym problemem zmagają się animatorzy w branży filmowej. Rok przed premierą Tomb Raidera do kin trafił pierwszy na świecie pełnometrażowy film w całości wykonany przy wykorzystaniu technologii CGI, Toy Story. Mimo iż okazał się kasowym sukcesem, graficy musieli nieźle się natrudzić, aby stworzyć realistyczną animację (jak na tamte czasy, oczywiście). Ogromnym problemem okazało się wymodelowanie włosów. Nie bez powodu większość bohaterów filmu obcina się na krótko i tylko mama Andy'ego wybija się na ich tle, prezentując się w skromnym kucyku. Dzięki takiemu zabiegowi nie trzeba było spędzać długich godzin na modelowaniu realistycznie wyglądających fryzur. Od momentu premiery Toy Story minęło przeszło 20 lat, technologia poszła do przodu. I choć film Tangledmogłaby sugerować, że branża w końcu nauczyła się, jak należy animować włosy, nie jest to do końca prawda. Graficy wciąż muszą poświęcić wiele godzin, aby dobrze wyglądały. Badacze z Disney Research postanowili rozwiązać ten problem. Inżynierowie Disneya opracowali metodę uproszczonego modelowania włosów. Obecnie artyści muszą wielokrotnie renderować poszczególne sceny w niskiej rozdzielczości, aby sprawdzić, w jaki sposób zachowają się fryzury po zanimowaniu. Taki proces zabiera mnóstwo czasu, pożera ogromne fundusze i nigdy nie wiadomo, jak zmiany parametrów renderowania wpłyną na ostateczny wygląd danej sceny. Dopiero po wyrenderowaniu animacji grafik wie, czy włosy poruszają się naturalnie i np. nie wchodzą w kolizję z innymi obiektami w kadrze. Aby usprawnić pracę artystów, opracowano metodę animowania kluczowych kosmków. Dzięki niej silnik graficzny przetwarza wyłącznie pojedyncze pasma i to na ich podstawie graficy decydują, czy należy wprowadzić jakieś zmiany, czy można wyrenderować daną scenę wykorzystując pełne fryzury bohaterów. Na poniższym filmie widać kilka przykładów wykorzystania tej metody w praktyce. Wydaje się, że czasy pokracznych kucyków Lary i króciutko wygolonych bohaterów Disneya powoli odchodzą w zapomnienie. Dzięki takim pozornie prostym sztuczkom tworzenie filmów animowanych może stać się prostsze, szybsze i tańsze. Warto jednak zauważyć, że system opracowany przez Disney Research jest jeszcze w fazie testów. Co więcej, na razie sprawdza się wyłącznie przy dość prostych fryzurach oraz niezbyt skomplikowanych ruchach głowy. Inżynierowie zapewniają jednak, że pracują nad ulepszeniem algorytmów, aby poradziły sobie z najbardziej wymagającymi obliczeniami.