La simulation des tissus tissés et tricotés est un problème permanent en infographie. Simuler la façon dont un tissu drape ou bouge tout en étant porté, tout en modélisant avec précision les effets de bas niveau tels que la rigidité et l’étirement des fils individuels, est un défi complexe qui nécessite une modélisation informatique sophistiquée.
Dans ce nouveau travail, une équipe mondiale d’informaticiens de l’Institut des sciences et de la technologie (IST) d’Autriche et de l’Institut indien de technologie de Delhi (IITD) a développé une méthode pour animer spécifiquement les effets de tissu au niveau du fil, capturant avec précision la physique du matériau, y compris la réponse d’étirement et de flexion. Les résultats du cadre de modélisation informatique homogénéisé de l’équipe imitent avec précision l’apparence des matériaux tricotés et tissés à l’aide de fil. L’approche de l’équipe est capable de capturer tous ces détails spécifiques et propriétés des matériaux du tissu au niveau du fil d’une manière vraiment réaliste et précise.
Les ingénieurs ont validé leur méthode à l’aide de tests d’étirement et de drapage qui ont produit des traductions précises du tissu dans un monde virtuel. Des exemples visuels incluaient l’animation d’une variété de motifs et de techniques détaillés , mettant en valeur davantage les plis, le curling et les rides du tissu alors qu’il était drapé sur un objet ou porté comme un pull ou écharpe.
L’un des défis importants auxquels l’équipe s’est attaquée était la capacité de simuler un tissu au niveau du fil plus rapidement et à grande échelle. Leur méthode capture la physique complexe émergeant des modèles de fils à une fraction du coût de la simulation directe du tissu au niveau du fil.
«Notre technique nous permet de capter la résistance de plusieurs déformations en même temps», disent les auteurs. «Nous avons également développé une procédure pour adapter un modèle de matériau capable de capturer ces effets à partir de données homogénéisées. Grâce à cela, nous avons pu reproduire automatiquement les comportements caractéristiques de différents tissus, y compris des phénomènes subtils tels que l’interaction entre l’étirement et le curling dans les modèles tricotés, ce qui n’ont pas été capturés dans les modèles de tissu précédents. ”
La méthode de l’équipe ouvre des pistes intéressantes pour des études futures en l’appliquant à l’homogénéisation de matériaux stratifiés ou composites, pour estimer les propriétés des matériaux de nouveaux matériaux construits à partir de composants plus simples, ou pour des problèmes de conception inverses dans la fabrication de tissus tricotés.
Source: https://s2020.siggraph.org/– 07/2020
Image: © Georg Sperl, Rahul Narain et Chris Wojtan