Simulações físicas em render acelerado por GPU

Como o assunto de renderização por GPU pode ser estranho para a maioria dos artistas 3d, envolvidos apenas com a modelagem e visualização de objetos, vou passar a publicar mais material sobre as pesquisas e desenvolvimentos nessa área. Isso envolve a área de desenvolvimento e criação de jogos, que é um grande mercado aqui no Brasil com muitas oportunidades. Entre as principais frentes de pesquisa hoje tempos o time das empresas que desenvolvem suas Engines como é o caso da Crytek, Unity e outras. O outro lado dessa pesquisa envolve o uso de tecnologias próprias da NVidia ou ATI.

Se você é estudante universitário e pretende desenvolver o seu TCC ou monografia em computação gráfica, recomendo ler esse artigo recém publicado pelo Dr. Mattias Müller-Fischer que descreve como criar dobras em tecidos. O que tem de mais nesse artigo? Bem, o tecido está sendo deformado em tempo real com a ajuda de uma GPU. Os modelos de simulação de roupas que usamos em softwares de animação trabalham com processamento prévio das deformações.

Depois que rodamos a simulação uma vez, os keyframes ficam armazenados no software e a animação é executada de maneira linear. O método apresentado pelo Dr. Müller trata o tecido em tempo de execução, o que é muito mais complexo.

simulacao-tecido-deforma-gpu-wireframe.jpg

No link é possível fazer o download do artigo em PDF e um vídeo de demonstração. Confesso que não consegui copiar o vídeo, pois o link é muito lento.

Será que essas simulações físicas com GPUs são boas mesmo? Se você ainda tem dúvidas da qualidade desse tipo de simulação, encontrei um vídeo que pode fazer você mudar de idéia. Um usuário criou uma simulação com a Unreal Development Kit (UDK), aproveitando a Unreal Engine 3 para criar uma animação com Rigid Body Dynamics. Ele empilhou 25.000 barris que ganharam uma altitude de 15.000 pés (4.572 metros)!

O resultado? O vídeo abaixo mostra bem:

A simulação com o Rigid Body Dynamics é fluida e não é possível perceber atrasos ou travamentos nas colisões dos objetos. Só para lembrar, esse vídeo é a simulação de um jogo com interação entre os objetos sendo calculada e renderizada em tempo real.

Preciso trocar a minha GPU. Só estou com 112 núcleos. Acho que está ficando pouco. Se você quiser comprar uma nova placa de vídeo, recomendo a GeForce GTX 480. Mas, prepare o bolso.

Tutorial Blender 3D: Introdução a ferramenta Cloth

Depois que as versões de teste do Blender, com as ferramentas usadas e desenvolvidas para o projeto Peach foram liberadas, comecei um intenso trabalho de estudos, para descobrir como elas funcionam. Uma das ferramentas que me chamou mais a atenção é a destinada a simular o comportamento de tecidos. A ferramenta chamada Cloth esteve em desenvolvimento para o Blender por muito tempo, passou por várias fases e durante um tempo foi quase que esquecida. Mas agora foi efetivamente implementada e a sua presença no Blender 2.46 é certa.

Com um pouco de paciência e curiosidade, descobri como ela funciona. Para ajudar as pessoas que queiram começar a trabalhar com o Cloth, fiz um pequeno vídeo ensinando como usar a ferramenta:

[fusion_builder_container hundred_percent=”yes” overflow=”visible”][fusion_builder_row][fusion_builder_column type=”1_1″ background_position=”left top” background_color=”” border_size=”” border_color=”” border_style=”solid” spacing=”yes” background_image=”” background_repeat=”no-repeat” padding=”” margin_top=”0px” margin_bottom=”0px” class=”” id=”” animation_type=”” animation_speed=”0.3″ animation_direction=”left” hide_on_mobile=”no” center_content=”no” min_height=”none”][vimeo]http://www.vimeo.com/739281

Interessante não é? Como eu disse no vídeo, essa opção vem para solucionar um dos maiores problemas da simulação de tecidos com softbodies, que é o ajuste das colisões. Não estou dizendo que é impossível, mas era muito trabalhoso.

Uma coisa que não comentei no vídeo, depois que a simulação está salva em cachê, você pode adicionar um modificador subsurf no plano e configurar materiais. Tudo isso sem perder os dados da simulação, para deixar o tecido mais real.

Se você já tinha algum conhecimento sobre colisões com softbodies, o processo com o Cloth é muito parecido. Para consultar dados que podem ajudar na simulação de diferentes tecidos, não deixe de consultar a tabela disponível na Wiki do Blender. Com esses dados, você pode criar simulações mais reais de acordo com a natureza do tecido.

Quer repetir os mesmos passos do tutorial? Faça o download da versão de testes do Blender com o Cloth, nesse link.

Esse foi apenas o começo da “exploração” sobre as ferramentas desenvolvidas para o projeto Peach. Como estava curioso sobre o Cloth, resolvi matar a curiosidade logo. O desafio agora é dissecar o Script Tree from Curves, que tem um enorme número de opções.

A ferramenta gera resultados incríveis, pelo que estou vendo nas imagens do projeto Peach. Para quem precisa fazer maquetes eletrônicas, o Script pode ser a solução definitiva para gerar vegetação.

Mas esse é apenas o começo! Existem várias ferramentas para estudar.

[/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]