Estudo de otimização de simulação de cabelo em tempo real baseado em física em unity

Abstract

Simulações realistas de cabelo em computação gráfica desempenham um papel crucial na criação de personagens em ambientes imersivos, como jogos digitais, filmes e experiências em realidade virtual ou aumentada. No entanto, realizar essas simulações em tempo real apresenta desafios significativos, especialmente considerando as limitações de hardware e as interações com o ambiente virtual, como colisões e gravidade. Este estudo tem como objetivo explorar novas técnicas que busquem um equilíbrio adequado entre de sempenho e qualidade na simulação de cabelo em tempo real dentro de ambientes virtuais baseados em física. Guiados por esse objetivo, implementamos um modelo utilizando o motor de jogo Unity e realizamos otimizações utilizando uma variação do método de agrupamento com interpolação. Comparamos os resultados obtidos com o método sem variação e obtivemos uma melhora na qualidade visual da dinâmica dos fios. Espera-se que os resultados obtidos contribuam para a criação de ambientes virtuais mais imersivos e melhorem o desempenho geral da simulação.

Realistic hair simulations in computer graphics play a crucial role in creating characters in immersive environments, such as digital games, movies, and virtual or augmented reality experiences. However, achieving real-time performance for these simulations presents significant challenges, especially considering hardware limitations and interactions with the virtual environment, such as collisions and gravity. This study aims to explore new techniques that seek an adequate balance between performance and quality in real-time hair simulation within physics-based virtual environments. Guided by this objective, we implemented a model using the Unity game engine and performed optimizations using a variation of the interpolation-based clustering method. We compared the obtained results with the method without variation and achieved an improvement in the visual quality of the hair dynamics. The results obtained are expected to contribute to the creation of more immersive virtual environments and improve the overall simulation performance.