破壊後の形状の制御を伴う破壊シミュレーション = A method to control the shape of destroyed objects in destruction simulation

• Main Authors: 今給黎隆 Imagire Takashi, ジョハン ヘンリー Johan Henry, 西田友是 Nishita Tomoyuki
• Other Authors: School of Computer Science and Engineering
• Format: Article
• Language: English
• Published: 2019
• Subjects: 亀裂; 破壊; Engineering::Computer science and engineering
• Online Access: https://hdl.handle.net/10356/106946; http://hdl.handle.net/10220/50244
• Institution: Nanyang Technological University

映画やゲームなどにおいて，物理シミュレーションは，リアルなアニメーションを生成するためには欠かすことができない手法の一つとなっている．映画などでは，あらかじめ絵コンテによりシーンが設計され，通常ではありえない演出をしたいことがしばしば発生する．しかし，通常の物理シミュレーションでは，運動は決定論的に決まる．材質などの特性の調整によりある程度の運動の制御は可能であるが，望む結果が得られるように初期値やそれら特性を指定することは難しい．本研究では，物体を要素（破片）の集合で表現し，要素間にばねを設置するばねモデルによる破壊シミュレーションにおいて，物体の破壊後の形状を制御する手法を提案する．ユーザーにより指定された物体の堅い部分と脆い部分の情報から，要素間のばねの切れ難さを指定することで，破壊後の形状を制御する．これにより，ユーザーは物理的な運動をしつつも意図した形状の破砕物を生じるアニメーションの生成が可能となる．In movies or games, physically-based simulation has become an indispensable technique to generate realistic animations. In movie productions, the scene is designed beforehand in a storyboard, and while keeping a realistic appearance, there is often a need of non-realistic behavior. During the movie production, the control of the behavior of the objects is slightly possible by adjusting certain parameters of the simulation such as materials. Despite that, setting them to obtain the expected results is a laborious and not a straight-forward process. In this paper, we propose a method for the destruction simulation based on a mass-spring model, where objects are represented as set of elements interconnected by spring, to control the shape of the objects after destruction. We control the shape resulting from destruction by letting the user to specify the hard and the fragile parts of the objects. Based on this information, the toughness of the springs are automatically adjusted. As a result, we can generate realistic destruction animations and at the same time control the shape of the objects after destruction.