Нейросеть научилась создавать реалистичную шерсть животных

Исследователи из Калифорнийского университета создали нейросеть, предназначенную для реалистичной отрисовки шерсти животных. Новый алгоритм учитывает прозрачность меха, поэтому отражение света получается более близким к реальности.

Разница между волосами и шерстью

Актуальные методы рендеринга обрабатывают волосяной покров людей и животных по единому алгоритму. Они не учитывают, что шерсть, в отличие от волос, отражает свет под другим углом из-за более объемной медуллы — центральной части волосяного стержня. Игнорирование этого важного свойства приводит к нереалистичному виду персонажей-животных в играх и кино.

Отрисовка полупрозрачных волокон

Для рендеринга шерсти лучше подходит метод подповерхностного рассеивания. Он просчитывает, под каким углом должен отразиться свет, проникший в полупрозрачные тела. В реальности эффект такого рассеивания можно увидеть, включив фонарик в темной комнате и приложив к нему палец. На пальце будет видно кольцо света, потому что он прошел сквозь ткани, рассеялся и вернулся.

Нейросеть как помощник в рендеринге

Подповерхностное рассеивание требует сложных математических вычислений, поэтому исследователи воспользовались нейронной сетью. Обработав одну сцену, нейросеть научилась применять метод и к другим 3D-моделям. Алгоритм оказался эффективным даже при обработке человеческих волос — учитывание прозрачности так же повышает их реалистичность.

Использование в будущем

Руководитель исследования Рави Рамаморти (Ravi Ramamoorthi) объявил, что алгоритм работает в 10 раз быстрее, чем используемые в студиях методы. В будущем исследователи хотят добиться обработки в реальном времени, чтобы алгоритм мог использоваться в компьютерных играх.