MIT 开发具有真实物理体积的 3D 模型格式

IT之家 5 月 24 日消息，麻省理工学院的研究人员开发了一种具有真实物理体积的模型格式，通过将 3D 形状从体积映射到体积，而不是从表面到表面，使 3D 模型的力-时间表面可以是与显示器一致，呈现出扭捏的效果。

在计算机图形学和计算机辅助设计中，三维物体通常由其外表面的轮廓来表示。（IT之家注：目前所有模型都是由许多面组成的结构），不包括模型内部的实际体积碰撞框。这种建模格式是之前技术沉淀的结果，可以更高效地存储和呈现高多边形模型。

▲ IT之家进行的模型演示可以看出，目前的模型是由很多面组成的，模型本身与实际物理无关，所以游戏中模型穿透的现象也是原因

不过这类模型由于缺少内部体积碰撞盒，在运行上也受到了限制（IT之家注：此类模型必须绑定模型骨架才能正常制作动画），所以在运行上也受到了限制. 例如，对于没有绑定骨骼的角色模型，在移动角色模型的手脚时，实际上只能移动构成这些手脚的面或节点，而不能直接控制手脚的移动。手脚看起来充满了骨骼、筋腱和肌肉，所以你不能像现实中那样直接移动手脚。做出各种形状。

对于动画来说，这些差异在使用这些模型开发映射算法时尤其成问题，这些算法可以自动找到不同形状之间的关系，但需要更高的成本来创建具有极其详细骨骼的全身绑定模型，增加预算负担。

▲图源

这种技术直接将模型的整体形状和质量打包成四面体网格，以更高效地对物体更精细的细节进行建模，而不是传统模型“实际上是由许多面组成的结构”（并且需要绑定只有骨骼才能实现类似的物理运动效果）。因此，在强制模拟模型时，可以避免简单的外部“许多表面”的变形。

该技术在许多图形应用程序中都很有用，例如视觉计算、计算制造和工程，例如将以前制作动画的 3D 角色的运动转移到新的 3D 模型或扫描中。相同的算法可以将纹理、注释和物理属性从一个 3D 形状转移到另一个。

“从表面切换到体积将橡胶手套延伸到整只手上。我们的方法使几何映射更接近物理现实，”电气工程和计算机科学 (EECS) 研究生，该映射技术论文的主要作者说。

这篇论文的合著者是前麻省理工学院博士后 Oded Stein，他现在在南加州大学任教； EECS 和 Chou 教授，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室 (CSAIL) 首席研究员，医学视觉组组长； EECS 副教授兼 CSAIL 几何数据处理组组长。该研究将在 ACM 会议上发表。