mobile off
ABOUT US  |  RESEARCH  |  PUBLICATION   |  COURSE  |  SEMINAR  |  LINKS
Research
Physically-Based Simulation
Fluid Interaction
Fire
Ice and Snow
Water
Smoke
Shell Deformation
User Behavior Analysis
Sentiment Analysis
Outlier Detection
Automatic Player Behavior Analysis
Adaptive Agent Navigation
Crowd Simulation
Graphics Applications
Neuroimage
Artificial Life
3D Geometry Processing
Real domain data visualization
Integral MLS Surface Model
SDF-based Geometry Synthesis
Point-based Geometry and Modeling
Texture Processing
Shrinkage, Wrinkling and Ablation of Burning Paper

1. A Double-Layer Shell using the Body-Centered Squares

얇은 셸의 모델링은 일반적으로 두께가 없는 2D manifold mesh로 구현되지만, 셸의 구부러진 형상을 유지하거나 수축에 의해서 셸을 구부러 뜨리기 위해서 추가적인 벤딩 모델을 요구한다. 본 연구는 일정한 두께를 가지는 이중 레이어로 셸을 정의 함으로써 파티클-스프링 구조에서 스프링이 수축할 때 구조적으로 셸을 구부러뜨린다. 이중 레이어 구조는 Body-Centered Squares (BCS)를 확장하여, 인접 사각형의 중점인 lattice point를 연결함으로써 하나의 사각형 메쉬를 추가함으로써 쉽게 정의할 수 있다.

double_layer
Fig 1. 이중 레이어 구조의 파티클-스프링 구조

 
 

2. Wrinkle Generation by Shrinkage

우리의 연구는 Losasso et al.의 불타는 셸의 고체 질량이 승화되어 경계가 변화하는 현상을 시뮬레이션 하는 연구를 확장하여, 질량의 소실량에 비례하여 셸을 수축시킴으로써 주름을 생성한다. 아래 결과는 주름 현상을 추가했을 떄의 시뮬레이션 결과를 보여주고 있다. 첫번째 결과는 Losasso et al. 의 경계 변형 결과만을 추가했을 때의 결과이고, 두번째 결과는 우리가 제안하는 수축 현상만을 시뮬레이션 한 결과이다. 이 두 현상을 함께 시뮬레이션 하고, 텍스쳐 등을 통해서 다양한 컨트롤을 가능하게 하면서 좀 더 다양한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다.

Losasso et al., "Melting and Burning Solids into Liquids and Gases", IEEE TVCG 2006.

double_layer
Fig 2. 경계 변형과 수축에 의한 주름 생성 변형

 
 

3. Successive Fast Projection

옷감 시뮬레이션 등에서 시뮬레이션 퀄리티를 유지하기 위해서는 각 스프링의 길이를 최대한 유지하도록 하는 것이 중요하다. 이는 스프링이 늘어났을 때 옷감이 고무와 같이 보이거나, 압축에 의해서 생성된 주름이 사라지는 현상이 발생하기 때문이다. Fast Projection 기법 (Goldenthal et al. 2006) 은 Costrained Lagrangian mechanics를 기반으로 길이를 강력하게 유지하지만, 스프링이 너무 많은 구조에서는 연결 구조에 따라서 수렴하지 않는다. 우리는 우리의 셸 구조에서 스프링의 타입에 따라서 순차적으로 시뮬레이션 시킴으로써 fast projection 기법을 수렴시켜 우리의 시뮬레이션에 사용했다.

double_layer
Fig 3. (a) 일반 Mass-spring 기법과 (b) Successive Fast Projection 기법을 통한 시뮬레이션 결과 비교

 
 

4. Material Properties

우리의 이중 레이어 구조와 Fast Projection 기법을 통해서 옷감과 같이 쉽게 구부러지는 물체부터 딱딱한 물체까지 다양한 특성의 옷감을 시뮬레이션 할 수 있다. 특히, 이중 레이어의 두께는 직관적인 파라미터로, 두께가 두꺼울 수록 좀 더 딱딱한 물체를, 두께가 얇은 수록 더 부드러운 셸을 표현할 수 있다 .

material
Fig 4. 다양한 특성의 셸 (a)1:20, (b)1:80, (c, d)1:400 (너비:두께 비율, 왼쪽 위부터 차례대로).

 
 

5. Results

double_layer
Fig 5. Torus 형태의 셸을 불태운 결과

 
 

6. Related Publications

paper

SoHyeon Jeong, Tae-Hyeong Kim and Chang-Hun Kim, "Shrinkage, Wrinkling and Ablation of Burning Cloth and Paper," The Visual Computer, Vol. 27, No. 6-8, pp. 417-427, June 2011

pdf paper (link) mov video


ABOUT_US  |  RESEARCH  |  PUBLICATION  |  COURSE  |  SEMINAR  |  LINKS