微软开发出基于AI深度神经网络的毛发渲染技术,速度快千倍

2018年07月09日 10:27 次阅读 稿源:Expreview超能网 条评论

在《巫师3:狂猎》、《孤岛惊魂4》、《使命召唤:幽灵上》等3A级游戏大作上,往往会看到使用了NVIDIA Hairworks、AMD TressFX的“秀发”渲染技术,可以让人物、动物的毛发看起来更加接近飘逸与真实,由于需要渲染成千上万根头发,非常消耗显卡性能,大多数人都不会选择开启这项功能。最近一份论文显示了,微软和南加利福尼亚州大学的研究人员开发了一种全新形式的毛发渲染技术,采用了火爆的AI深度神经网络,生产30万根头发的速度要比如今的方法快上1000倍。

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研究人员表示,使用数字化虚拟人物的时候最困难就是给头发建模,因为不像人脸只有简单的变化,头发可以拥有非常多的造型,而且存在高度复杂的结构,体积以及体积碰撞变形水平都是高度可变的。

因此研究人员尝试采用“万能的”AI人工智能去解决建模问题, 他们建立起一个深度神经网络,然后给出了40000中不同的发型以及160000张2维照片去训练它。最终它们可以在几毫秒内,对2维照片生成一个3维带有头发的头部,可以准确出还原不同风格的发型、头发长度、头发颜色。尽管研究人员表示还存在一些小问题,还不是太完美,但可以通过更加庞大的数据库继续训练他,从而生成更高质量的三维毛发模型,所以这是极具潜在应用价值的技术。

采用了卷积深度神经网络后,相比传统的方法,生成30万根头发的速度要快上1000倍,而且采用这种方法生成的毛发模型,具有更好的局部细节,看来会更加自然,比起NVIDIA Hairworks、AMD TressFX的技术,卷发上的表现为更加好。

不过这项技术可能无法应用到当前显卡上,因为研究人员的测试平台是多张NVIDIA Titan Xp显卡,尽管速度提升了许多,但一张卡的算力还是太勉强。如果NVIDIA下一代显卡引入Tensor张量单元或者是性能大增,或许NVIDAI新一代基于AI的Hairworks也能用上。

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