Метод модифікації геометрії 3D-поверхонь в USDZ-форматі з подальшим впровадженням в ігровий рушій SceneKit

Abstract

Запропоновано метод модифікації геометрії 3D-поверхонь для ігрового рушія SceneKit на платформі iOS. Представлений метод базується на поєднанні готової 3D-моделі та її програмної адаптації в режимі реального часу, що дає змогу користувачеві коригувати синтезовану модель. Алгоритм методу містить попереднє створення набору морфів рис людського обличчя, що дає змогу наповнити 3D-модель великою кількістю геометричних комбінацій, зберігши при цьому розмір вихідної моделі відносно невеликим для портування на мобільну операційну систему. Розроблений набір морфів може бути модифікований та розширений за потреби без додаткових змін у логіці програмної частини. У дослідженні також представлено алгоритм роботи системи, що дає змогу користувачу протестувати розроблений метод на мобільній платформі. Ця система є ефективною і може бути використана в рішеннях доповненої та віртуальної реальності, оскільки процес рендерингу виконується за допомогою ігрового рушія SceneKit. Розроблена система є масштабованою і, завдяки використанню формату USDZ, має оптимізоване зберігання морфів порівняно з поширеними в індустрії форматами, такими як Collada або FBX. Використовуючи можливості формату USDZ, 3D-модель створюється з меншою вагою, що в кінцевому підсумку приводить до скорочення часу завантаження та покращення загальної продуктивності. Отримані результати демонструють, що метод дає змогу унікально видозмінити цифровий 3D-аватар у спосіб модифікації геометрії поверхонь моделі. Запропонований метод вирішує проблему продуктивності рендерингу на мобільних пристроях, що є важливим для досягнення кращого користувацького досвіду і може привести до покращення ефективності відображення цифрових аватарів.

Keywords

• цифрове обличчя
• ігровий рушій
• тривимірне моделювання обличчя
• цифровий аватар
• напівреалістичний аватар