本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00780033172.7(PCT/US2007/016606)，申請(qǐng)日為2007年7月24日，題為“毛發(fā)運(yùn)動(dòng)合成器系統(tǒng)和用于毛發(fā)/皮毛流水線的優(yōu)化技術(shù)”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本申請(qǐng)是2007年5月11日遞交的申請(qǐng)11/801,924的部分延續(xù)，申請(qǐng)11/801,924是2006年2月1日遞交的申請(qǐng)11/345,355的部分延續(xù)，申請(qǐng)11/345,355是2002年1月16日遞交并且現(xiàn)在已被授權(quán)為專利7,050,062的申請(qǐng)10/052,068的延續(xù)，申請(qǐng)10/052,068是現(xiàn)在已被授權(quán)為專利6,952,218的申請(qǐng)09/370,104的延續(xù)。本申請(qǐng)還要求2006年7月24日遞交的臨時(shí)專利申請(qǐng)60/833,113和2007年1月23日遞交的臨時(shí)專利申請(qǐng)60/886,286的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及皮毛的數(shù)字創(chuàng)建。更具體地，本發(fā)明涉及動(dòng)物模型上的皮毛覆蓋層(fur?coat)的逼真特寫和遠(yuǎn)處外觀的數(shù)字創(chuàng)建。

背景技術(shù)

在計(jì)算機(jī)圖形中對(duì)可信的哺乳動(dòng)物進(jìn)行建模、動(dòng)畫制作(animate)和呈遞(render)的許多挑戰(zhàn)之一是制作看起來逼真的皮毛。真實(shí)的皮毛覆蓋層由覆蓋皮膚的數(shù)十萬個(gè)體的圓柱毛發(fā)構(gòu)成，并且執(zhí)行諸如對(duì)抗寒冷和捕食者的保護(hù)之類的生活機(jī)能。在動(dòng)物之間或者在個(gè)體動(dòng)物的身體上，這些毛發(fā)的外觀和結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)度、厚度、形狀、色彩、定向和底層/表層構(gòu)成方面十分不同。另外，皮毛不是靜態(tài)的，而是作為下層皮膚和肌肉的運(yùn)動(dòng)結(jié)果以及由于諸如風(fēng)和水之類的外部影響而運(yùn)動(dòng)或分裂。

一些用于皮毛創(chuàng)建的現(xiàn)有計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了令人信服的光滑皮毛的外觀；但是，這些技術(shù)并未考慮真實(shí)皮毛經(jīng)常在身體的某些區(qū)域(例如頸部周圍)分裂。另外，現(xiàn)有的方法并未考慮濕皮毛的毛發(fā)簇集在一起從而引起與干燥皮毛相比顯著不同的樣子的情況。此外，在毛發(fā)因被噴灑水而變得越來越濕時(shí)對(duì)毛發(fā)的仿真處理仍未被解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供了用于對(duì)諸如動(dòng)物之類的表面幾何模型上的逼真皮毛覆蓋層進(jìn)行數(shù)字表示和生成的靈活技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種對(duì)表面上的皮毛進(jìn)行布置、調(diào)整和梳理的創(chuàng)新技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，表面塊(surface?patch)邊界上的皮毛的連續(xù)性被維護(hù)。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于仿真濕皮毛的創(chuàng)新方法。在該方法中，靜態(tài)簇集和動(dòng)畫簇集(animated?clumping)可被應(yīng)用于表面上的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于對(duì)表面上沿著皮毛軌跡的毛發(fā)進(jìn)行對(duì)稱或單側(cè)分裂的方法。以上處理可被迭代地應(yīng)用，以生成皮毛的各層，例如底層和表層。

附圖說明

本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)描述中變得清楚，其中：

圖1a和1b是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)而運(yùn)行的系統(tǒng)的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的皮毛生成處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖3a是對(duì)定義三維動(dòng)物模型的皮膚的一組參數(shù)表面的圖示。

圖3b是示出靜態(tài)和動(dòng)畫梳理處理的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化流程圖。

圖3c和3d是示出梳理處理的一個(gè)實(shí)施例的示例。

圖4是示出用于調(diào)整控制毛發(fā)以在表面邊界處去除視覺不連續(xù)性的處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖5是示出用于布置毛發(fā)的處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖6示出在表面上所定義的子塊的一個(gè)示例。

圖7a示出一根控制毛發(fā)的控制頂點(diǎn)的示例。

圖7b示出用于計(jì)算控制毛發(fā)重量的示例。

圖7c示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的教導(dǎo)的用于計(jì)算最終毛發(fā)的定向的內(nèi)插處理的示例。

圖7d是計(jì)算最終毛發(fā)的定向的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化流程圖。

圖8是示出用于執(zhí)行靜態(tài)簇集的處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖9示出不同的簇集百分比和簇集率值的示例。

圖10a示出經(jīng)梳理的皮毛覆蓋層的呈遞幀，且圖10b、10c和10d示出動(dòng)畫的從干到濕的皮毛序列的一個(gè)實(shí)施例的快照。

圖11是示出用于動(dòng)畫的區(qū)域簇集的處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖12a是示出用于毛發(fā)分裂的處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖12b示出毛發(fā)的對(duì)稱和單側(cè)分裂的示例。

圖12c、12d、12e和12f示出分裂效果的示例。

圖13a、13b和13c示出底層和表層的視覺效果。

圖14是示出遮擋(shading)處理的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。