Nuovo algoritmo rende pelle dei personaggi dei videogiochi più realistica

Con il nuovo algoritmo c'è bisogno di un quantitativo minore di potenza computazionale per rendere la pelle dei personaggi dei videogiochi più realistica (credito: Tiantian Xie)

Una nuova soluzione per rendere la pelle umana dei personaggi di videogiochi più realistica è stata ideata da un team di ricercatori dell’Università del Maryland (UMBC), secondo quanto dichiara un comunicato dello stesso istituto.
Due ricercatori della UMBC hanno lavorato con dipendenti di Epic Games, società di videogiochi, per rendere la pelle umana più realistica in modo che non sembri un oggetto di plastica o comunque abbia un aspetto “plasticoso”.

La pelle è infatti uno degli elementi più difficili da rappresentare a livello grafico e quando è difficile tener conto della dispersione della luce quando interagisce con una superficie tridimensionale così strutturata.
“Il nostro metodo aggiunge la possibilità di stimare in modo adattivo quanti campioni sono effettivamente necessari per ottenere l’aspetto desiderato senza dover eseguire molti calcoli aggiuntivi per ottenere un’immagine uniforme”, spiega Marc Olano, professore di informatica e ingegneria elettrica all’UMBC che ha condotto lo studio insieme a Tiantian Xie.

Il nuovo algoritmo che hanno sviluppato riduce il quantitativo di calcolo che si deve eseguire per creare una pelle fotorealistica. L’algoritmo si basa su tecniche già sviluppate recentemente per il rendering offline della produzione cinematografica. Naturalmente il rendering in tempo reale è tutt’altra cosa in termini di sovraccarico sulle CPU ma questo algoritmo elimina in parte proprio l’oneroso compito computazionale, come lascia intendere anche Xie, che tra l’altro è il primo autore dello studio.

Il metodo di campionamento di pixel che vanno a formare la pelle dei personaggi usa la varianza temporale per diminuire la quantità di modifiche di ogni fotogramma il tutto basandosi sempre su una rappresentazione realistica del subsurface scattering (SSS), ossia il fenomeno della penetrazione della luce in una superficie o un oggetto traslucido.

Questo processo di diffusione della luce deve tener conto della dispersione delle stesse onde luminose nei materiali che possono variare in base alle loro caratteristiche e proprietà, dispersione che deve tenere di conto anche dell’uscita dei raggi luminosi dei vari punti dell’oggetto, un processo che naturalmente diventa molto complicato da rendere in tempo reale.
Alla fine, dato che con questo nuovo algoritmo ci vogliono meno modifiche per ogni frame, si possono sfruttare le capacità computazionali odierne in maniera più efficiente e quindi si può rendere la pelle più realistica.

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