Разработка системы физически и анатомически корректной динамики мышц и кожи трехмерных персонажей (командный проект)

Компания	CGF
Учебный семестр	Осень 2017
Учебный курс	3-й курс
Максимальное количество студентов, выбравших проект: 2-3

Что это за проект?

Создание фотореалистичных трехмерных персонажей является актуальной проблемой в современном кинематографе. Крупнейшие мировые студии, такие как Industrial Light & Magic (Звездные войны, Warcraft) и Weta Digital (Аватар, Планета обезьян) имеют собственные закрытые разработки для решения подобных задач. Крупнейшая в России студия визуальных эффектов CGF (фильмы Он-Дракон, Экипаж, Время Первых и многие другие), опираясь на мировой опыт, развивает собственные инструменты для реалистичного физического и анатомического моделирования персонажей. В рамках данного проекта вам предстоит работа над инструментами для трехмерного моделирования анатомически-корректных мышц людей и животных, а также разработка инструментов для физически-корректного расчета их динамики. К реализации предлагаются алгоритмы:

• https://www.disneyresearch.com/publication/dynamic-skin-deformation-simulation/

• https://www.disneyresearch.com/project/elasticity_characterskinning/

• http://www.cs.mcgill.ca/~kry/pubs/mlw/index.html

В рамках работы вам предстоит:

Знакомство с производством крупнейшей в России студии визуальных эффектов CGF;

Знакомство с программой 3D-графики Houdini и ее C++ API;

Изучение публикаций конференции Siggraph, а также работ по биомеханике;

Разработка программных модулей на языке C++ (с использованием библиотек Eigen, Intel TBB и др.) для реализации физически корректной динамики мышц и кожи в качестве плагинов для программы Houdini.

Важно. Проект требует много времени. Данная задача является исследовательской, и для ее решения необходим творческий подход. Подразумевается большое количество вычислений и самостоятельные исследования.

Чему научатся студенты? Что самое интересное в проекте?

• Читать и анализировать научные публикации на английском языке;

• Реализовывать алгоритмы трехмерной графики и физически корректного моделирования на языке C++;

• Познакомитесь с одним из наиболее распространенных пакетов для 3D-графики - Houdini.

Организация работы (Как студенты будут работать в команде?)

Работа может осуществляться индивидуально или в команде из 2-3 человек. От компании будет выделен ментор, который будет осуществлять научно-техническое руководство проектом, а также предлагать научные публикации и материалы для изучения. Первые 2-3 месяца предполагается обзор и анализ публикаций, остальное время - программная реализация выбранного метода. Работа будет проходить в рамках семинаров по 1-1,5 часа раз в 1-2 недели, а также в формате удаленной самостоятельной работы и консультаций по электронной почте.

Компоненеты (Из каких частей состоит проект?)

TBA

Какие будут использоваться технологии?

C++ с использованием библиотек Eigen, Intel TBB и других

Какие начальные требования?

• Наличие собственного компьютера или ноутбука;

• Хорошее понимание математики (по крайней мере, линейной алгебры и основных методов решения СЛАУ);

• Хорошее знание физики и базовое знание методов численного моделирования;

• Желание изучить базовые принципы анатомии касательно устройства и взаимодействия мышц и кожи человека.

Темы вводных занятий

TBA

Критерии оценки

• 1 - Сделан обзор публикаций по теме исследования

• 2 - На базовом уровне освоена программа Houdini и ее C++ API

• 1 - Реализована простейшая рабочая версия программного модуля на основе рассмотренных публикаций и собственных идей

• 3 - Реализован полноценный рабочий программный модуль на основе рассмотренных публикаций и собственных идей

• 3 - Разработанный модуль хорошо протестирован и отлажен на тестовых данных

Похожие проекты

Разработка системы физически корректной динамики меха и волос трехмерных персонажей (командный проект)

Реализация денойзера (командный проект)

Контактная информация

Ментор проекта от студии визуальных эффектов CGF - Дмитрий Шуров: d.shurov@cgfww.ru