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你还有学了三年建模的朋友吗?他有救了

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  【CSDN 编者按】“我朋友学了 3 年建模”系列,一直以浮夸的操作占据于各大视频网站搞笑榜。此前,来自布拉格捷克理工大学、 Google 研究院、和华盛顿大学以及苏黎世联邦理工学院的研究者们发布了 Monster Mash 项目的论文和动效视频。用户绘制二维图像,通过框架识别进行充气、3D 建模,从而实现高效的动画处理,去除不必要的互穿。提供了更简单的建模和动画体验,人人都可以是神笔马良。

  作者 | 八宝粥 责编 | 屠敏

  出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

  当你朋友学了 3 年建模,给你看他下面这类作品的时候,不得不给他一个尴尬而不失礼貌的微笑,内心无数个“就这?”。

  

  做 3D 动画的话,首先需要建模,然后需要制定运动的关节在模型当中的位置,称之为装配,这个过程十分费力,而且需要相当专业的知识。

  如果非要做出这样的 3D 模型,也没有马良的神笔,也许计算机科学家能拯救他,去年,来自科研机构和和 Google 研究院的研究者们推出了新的 3D 建模工具——Monster Mash,用户只需要勾勒 2D 图像和选择关节位置即可,2D 转 3D 的过程比传统的工作快了 5 倍左右,甚至都不需要什么专业的装配知识。

  论文发布于 2020 年 11 月,近日,该框架的源码和 demo 平台公布了出来(详细见文末)。

  论文讲原理

  基于这个框架,我们只要画出轮廓,然后设置动态点的轨迹就好了。官方绘制了下面这些可有意思的小图案。

  

  

  从原理和给出的 demo 图来看,怎么看都是从中国的吹糖人里得到的启发:

  

  •   你看这颜色,多像;

      

  •   你看这原理,就是吹起来,然后扯一下需要动的地方。

      

  可能这些科学家里面有中国迷吧~

  

  在各种艺术形式当中,都有阳春白雪和下里巴人,从严格到自由,音乐可以是结构化的,也会有即兴演奏。

  绘画也是一样,有完全写实的,也有这种速写一样的将特征进行快速夸张体现的。当人们进入“心流”的时候,他们是最具有创造力的。

  这需要挣脱技术的束缚,尤其是对于犯错的恐惧。作者的意思就是所谓的『重剑无锋,大巧不工』。通常制作动画的时候,人们会尽量关注技术,包括建模、定义骨骼关节和变形参数,摆放和设置关键帧,很少以“休闲模式”进行工作的。

  从“简笔画”到“三维图” 这种操作,其实并不是什么新鲜的方案。此前已经有不少的成果。早在 1999 年,就有一款名叫 Teddy 的软件实现了这个功能。后续又有各种各样的软件基于 Teddy 扩展了基于草图的建模。2012 年的 RigMesh 也是里面的佼佼者,它为用户提供了索具安装,可以自定义设计运动模式。

  而 Monster Mash 的设计主张则是希望人们能够更加简单和自由地发挥自己的想象力和艺术感觉,不要失去自己的“休闲感觉”。Monster Mash 也是基于前人的工作进行开发,只是这里在“充气”的处理上有不同,多数草图建模方法是独立充气的,直到 2018 年 Dvoro?ňák 考虑的 2.5D 浅浮雕方法,我们将该方法扩展到了完整的 3D 场景,并提供了对网格进行动画处理的功能。

  该方案还针对仅使用 ARAP(as-rigid-as-possible) 方法产生的碰撞和穿透(也就是我们在游戏里面遇到的穿模 Bug)使用 ARAP-L (rigidity-preserving layered deformation model)方法消除这些工件。从而实现更加平滑的结果。

  以 RigMesh 为对象进行比较发现,该项目进行渲染需要的时间仅仅是 RigMesh 的 1/7 ,而且在启动速度和冲突处理上也均有上佳的表现。

  

  Demo 平台尝试

  近日给出的源码和 demo 平台也令人跃跃欲试,毕竟看起来并没有什么门槛。官方给出的入门教程来看还是很简单的,一共分三步:勾个边,吹得鼓,数个一二三四五,点个点,描轨迹,其实这事儿挺容易。

  

  1.勾勒一个外观:

  

  

  3.动效生成

  点击生成控制节点,然后点击录制按钮,绘制每个控制节点的轨迹即可。

  

  当然在 demo 当中,还有重画、打开和保存项目等操作。而且还支持模板图案,前几天火爆某 APP 的《蚂蚁雅黑》估计也能用这个来做~

  如果还不会,可以再看一遍『HELP』。

  实战

  看上去很容易的样子,当然要实际操作一下。笔者尝试了一天的结果就是——眼睛:“我会了!” 脑子:“你会个P!”,发现自己还是那个“学了三年动画的朋友”。

  如果大家能实现“学了四年的效果”,欢迎在评论区留言~

  【参考资料】

  

  •   项目地址 :https://dcgi.fel.cvut.cz/home/sykorad/monster_mash.html

      

  •   论文:https://dl.acm.org/doi/10.1145/3414685.3417805

      

  •   在线项目展示 http://monstermash.zone/

      

  •   项目源码 https://github.com/google/monster-mash

      

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