Real-Time Cloth Simulation and Its Application to a Virtual Try-On System

1 はじめに 本論文では、衣服の自然なアニメーションをリアルタ イムに生成するための手法を提案する。本手法では、粒 子モデルによる動力学シミュレーションと幾何的な曲面 制御手法を組み合わせることによって、衣服の自然なア ニメーションを高速に生成する(図 1)。本手法では、ま ず、最小限の粒子のみを用いて動力学シミュレーション を行い、衣服のおおまかな動きを計算する。その後、計 算された粒子の位置をもとに、幾何学的な曲面生成手法 を用いることで、最終的な衣服の表面形状を生成する。 この時、衣服の下の人体形状に合わせて衣服の表面形状 を変形する。また、衣服の表面に働く力を分析すること によって衣服のしわなどの細部の形状変化を計算する。 このような幾何学的な処理を適用することによって、衣 服の自然な表面形状を高速に生成することができる。 また、実時間衣服シミュレーションのアプリケーショ ンとして、仮想試着システムのプロトタイプを開発した。 仮想試着システムは、利用者の動きをモーションキャプ チャ機器で取り込み、リアルタイムに衣服シミュレーシ ョンを行って利用者の前のスクリーンに映し出すことで、 あたかも利用者が仮想空間内でさまざまな衣服を試着す るような体験を可能にするシステムである(図 2)。

[1]  Ronald Fedkiw,et al.  Robust treatment of collisions, contact and friction for cloth animation , 2002, SIGGRAPH Courses.

[2]  Tony DeRose,et al.  Subdivision surfaces in character animation , 1998, SIGGRAPH.

[3]  Hwan-Gue Cho,et al.  Bilayered approximate integration for rapid and plausible animation of virtual cloth with realistic wrinkles , 2002, Proceedings of Computer Animation 2002 (CA 2002).

[4]  Takeo Igarashi,et al.  Clothing manipulation , 2003, ACM Trans. Graph..

[5]  Andrew P. Witkin,et al.  Large steps in cloth simulation , 1998, SIGGRAPH.

[6]  Nadia Magnenat-Thalmann,et al.  Real‐time Animation of Dressed Virtual Humans , 2002, Comput. Graph. Forum.

[7]  Masaki Oshita,et al.  Real-time cloth simulation with sparse particles and curved faces , 2001, Proceedings Computer Animation 2001. Fourteenth Conference on Computer Animation (Cat. No.01TH8596).

[8]  Jörg Peters,et al.  Curved PN triangles , 2001, I3D '01.

[9]  Nadia Magnenat-Thalmann,et al.  Animating wrinkles on clothes , 1999, Proceedings Visualization '99 (Cat. No.99CB37067).

[10]  Kwang-Jin Choi,et al.  Stable but responsive cloth , 2002, SIGGRAPH Courses.