Abo
  • Services:
Anzeige
Verschiedene Stoffe unter der gleichen Lichtquelle
Verschiedene Stoffe unter der gleichen Lichtquelle (Bild: UCSD)

Simulation von Stoffen: Faden für Faden zum richtigen Licht

Verschiedene Stoffe unter der gleichen Lichtquelle
Verschiedene Stoffe unter der gleichen Lichtquelle (Bild: UCSD)

Nach den Haaren kommt die Kleidung: Die US-Wissenschaftler, die für "Rapunzel - neu verfönt" die Haaranimationen beschrieben haben, widmen sich nun der Lichtbrechung bei Stoffen. Das Verfahren ist so einfach, dass es sowohl für Kinofilme als auch für Computerspiele genutzt werden kann.

Anzeige

In einer wissenschaftlichen Arbeit beschreibt ein Team der kalifornischen Universität von San Diego ein mathematisches Modell, mit dem sich die Beleuchtung von Textilien realistisch simulieren lässt. Leiter der Studie war Iman Sadeghi, der inzwischen auch für Google arbeitet und seine Doktorarbeit an der Universität zur Simulation von Haaren verfasst hat. Auf Basis dieser Modelle wurden die Haare für den Film "Rapunzel - neu verfönt" gestaltet. Für Filme, aber auch Computerspiele soll sich auch das neue Modell für Stoffe eignen. Ähnlich wie bei der Simulation von Haarsträhnen widmeten sich die Forscher dabei den einzelnen Fäden, aus denen ein Stoff gewoben ist. Diese untersuchten sie an echtem Material unter anderem mit Mikroskopen.

  • Verschiedene Webmuster von Stoffen als 3D-Modell
  • Acht verschiedene Stoffe, manche fiktiv, unter derselben Lichtquelle
  • Oben ein Foto von echtem Satin, darunter das simulierte Material (Bilder: UCSD)
  • Mikroskopaufnahmen von echten Stoffen
Oben ein Foto von echtem Satin, darunter das simulierte Material (Bilder: UCSD)

Dabei stellte sich heraus, dass nicht nur das Garn selbst - etwa Leinen oder Seide - ganz spezifische Eigenschaften bei der Interaktion mit Licht aufweist. Es kommt auch darauf an, mit welcher Webtechnik das Garn zu einem Stoff zusammengesetzt ist. Solche feinen Strukturen lassen sich mit klassischer 3D-Technik wie der Rasterung nur schlecht erfassen, die Zahl der Elemente ist viel zu groß.

Also vereinfachten die Forscher die gewobenen Fäden in Form von Zylindern, einer der einfachsten geometrischen Formen. Die Zylinder müssen dabei nicht unbedingt einem einzelnen Faden entsprechen, wenn das Modell einmal erstellt ist, kann auch die Kombination der Webtechnik mehrere Fäden in Form von einem Zylinder darstellen.

Simulation von Stoffen, die es gar nicht gibt

Diese Modelle der Stoffe glichen die Forscher mit Mikroskopaufnahmen so lange ab, bis sich die Brechung des Lichts und die manchmal dabei entstehenden Farbveränderungen auch im Computer realistisch zeigten. Wenn Werte wie Brechungsindex und Reflexionsfaktor bekannt sind, lassen sich damit sogar Stoffe simulieren, die es gar nicht gibt. Als ein Beispiel konstruierten die Wissenschaftler ein Gewebe aus Seide und Polyester mit einer ungewöhnlichen Webtechnik.

Durch die vergleichsweise einfache Erstellung der 3D-Modelle soll sich das Verfahren in der Computeranimation schnell durchsetzen. Die Wissenschaftler sind der Meinung, dass als einzige Alternative der CT-Scan von realen Stoffen vergleichbare Ergebnisse liefern würde, was für die meisten Anwendungen viel zu teuer und langwierig ist.

Die Simulation von komplexen Strukturen ist auch bei Spielegrafik ein Feld, das immer weiter erforscht wird. Zuletzt erregte das von AMD mitentwickelte Verfahren TressFX Aufsehen, das im letzten Tomb-Raider-Spiel der Protagonistin Lara Croft physikalisch korrekt bewegtes Haar bescherte. Im Unterschied dazu kümmert sich die aktuelle Arbeit der US-Forscher aber nicht um die Bewegung, sondern nur um die Beleuchtung.


eye home zur Startseite
Neuro-Chef 19. Aug 2013

Plastikhaft? Ich finde eher, dass seit ein paar Jahren diverse Oberflächen seltsam...

Natchil 13. Aug 2013

Etwa mit einer Art genetischen Algorithmus, der immer das beste Ergebnis nimmt? Würde...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Wirecard Communication Services GmbH, Leipzig
  2. Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
  3. SICK AG, Waldkirch
  4. Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Heidelberg


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 6,99€
  2. ab 799,90€

Folgen Sie uns
       


  1. U-Bahn

    Telefónica baut BTS-Hotels im Berliner Untergrund

  2. Kabelnetz

    Statt auf Docsis 3.1 lieber gleich auf Glasfaser setzen

  3. Virtuelle Güter

    Activision patentiert Förderung von Mikrotransaktionen

  4. Nervana Neural Network Processor

    Intels KI-Chip erscheint Ende 2017

  5. RSA-Sicherheitslücke

    Infineon erzeugt Millionen unsicherer Krypto-Schlüssel

  6. The Evil Within 2 im Test

    Überleben in der Horror-Matrix

  7. S410

    Getacs modulares Outdoor-Notebook bekommt neue CPUs

  8. Smartphone

    Qualcomm zeigt 5G-Referenz-Gerät

  9. Garmin Speak

    Neuer Alexa-Lautsprecher fürs Auto zeigt den Weg an

  10. Datenrate

    Kunden wollen schnelle Internetzugänge



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Flettner-Rotoren: Wie Schiffe mit Stahlsegeln Treibstoff sparen
Flettner-Rotoren
Wie Schiffe mit Stahlsegeln Treibstoff sparen
  1. Hyperflight China plant superschnellen Vactrain
  2. Sea Bubbles Tragflächen-Elektroboote kommen nach Paris
  3. Honolulu Strafe für Handynutzung auf der Straße

Cybercrime: Neun Jahre Jagd auf Bayrob
Cybercrime
Neun Jahre Jagd auf Bayrob
  1. Antivirus Symantec will keine Code-Reviews durch Regierungen mehr
  2. Verschlüsselung Google schmeißt Symantec aus Chrome raus
  3. Übernahme Digicert kauft Zertifikatssparte von Symantec

Passwortmanager im Vergleich: Das letzte Passwort, das du dir jemals merken musst
Passwortmanager im Vergleich
Das letzte Passwort, das du dir jemals merken musst
  1. 30.000 US-Dollar Schaden Admin wegen Sabotage nach Kündigung verurteilt
  2. Cyno Sure Prime Passwortcracker nehmen Troy Hunts Hashes auseinander
  3. Passwortmanager Lastpass ab sofort doppelt so teuer

  1. BTS-Hotel = RRU?

    einglaskakao | 20:47

  2. Re: Ich habe 12 Minuten..

    HerrMannelig | 20:46

  3. Re: Kosten ...

    Behemoth89 | 20:45

  4. OMG war das lahm

    booyakasha | 20:44

  5. Re: Macht da bitte nicht mit

    blaub4r | 20:42


  1. 19:09

  2. 17:40

  3. 17:02

  4. 16:35

  5. 15:53

  6. 15:00

  7. 14:31

  8. 14:16


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel