Enhancing Mesh Deformation Realism: Dynamic Mesostructure Detailing and Procedural Microstructure Synthesis

Propomos uma solução para gerar dados de mapas de relevo dinâmicos para simular deformações em superfícies macias, com foco na pele humana. A solução incorpora a simulação de rugas ao nível mesoestrutural e utiliza texturas procedurais para adicionar detalhes de microestrutura estáticos. Oferece flexibilidade além da pele humana, permitindo a geração de padrões que imitam deformações em outros materiais macios, como couro, durante a animação. As soluções existentes para simular rugas e pistas de deformação frequentemente dependem de hardware especializado, que é dispendioso e de difícil acesso. Além disso, depender exclusivamente de dados capturados limita a direção artística e dificulta a adaptação a mudanças. Em contraste, a solução proposta permite a síntese dinâmica de texturas que se adaptam às deformações subjacentes da malha de forma fisicamente plausível. Vários métodos foram explorados para sintetizar rugas diretamente na geometria, mas sofrem de limitações como auto-interseções e maiores requisitos de armazenamento. A intervenção manual de artistas na criação de mapas de rugas e mapas de tensão permite controle, mas pode ser limitada em deformações complexas ou onde maior realismo seja necessário. O nosso trabalho destaca o potencial dos métodos procedimentais para aprimorar a geração de padrões de deformação dinâmica, incluindo rugas, com maior controle criativo e sem depender de dados capturados. A incorporação de padrões procedimentais estáticos melhora o realismo, e a abordagem pode ser estendida além da pele para outros materiais macios.We propose a solution for generating dynamic heightmap data to simulate deformations for soft surfaces, with a focus on human skin. The solution incorporates mesostructure-level wrinkles and utilizes procedural textures to add static microstructure details. It offers flexibility beyond human skin, enabling the generation of patterns mimicking deformations in other soft materials, such as leater, during animation. Existing solutions for simulating wrinkles and deformation cues often rely on specialized hardware, which is costly and not easily accessible. Moreover, relying solely on captured data limits artistic direction and hinders adaptability to changes. In contrast, our proposed solution provides dynamic texture synthesis that adapts to underlying mesh deformations. Various methods have been explored to synthesize wrinkles directly to the geometry, but they suffer from limitations such as self-intersections and increased storage requirements. Manual intervention by artists using wrinkle maps and tension maps provides control but may be limited to the physics-based simulations. Our research presents the potential of procedural methods to enhance the generation of dynamic deformation patterns, including wrinkles, with greater creative control and without reliance on captured data. Incorporating static procedural patterns improves realism, and the approach can be extended to other soft-materials beyond skin