Animação de Fluidos em Imagens Digitais

 

Tese de Doutorado
(indexado pela 1a. vez em 30/05/2012)

Autor: Marcos Aurélio Batista
Instituição: Universidade de São Paulo, USP. Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação.
Programa: PPós-Graduação em Ciências de Computação e Matemática Computacional.
Orientador: Luis Gustavo Nonato

Ano: 2011
País: Brasil

Resumo

Esta tese apresenta uma nova metodologia para animação de objetos líquidos em imagens. Contrariamente às técnicas existentes, este método é baseado em um modelo físico, o que proporciona efeitos realísticos. A perspectiva da imagem é obtida com a intervenção do usuário, por um esquema simples de calibração da câmera, o qual permite a projeção da camada da imagem a ser animada sobre um plano horizontal no espaço tridimensional. As equações de águas rasas conduzem a simulação e as informações de altura são projetadas de volta ao espaço da imagem utilizando traçado de raios. Além disso, efeitos de refração e iluminação são aplicados durante este estágio, resultando em animações realísticas e convincentes.

Palavras-chave: Animação de fluido, Imagem Digital, Águas Rasas

Abstract

This work presents a new methodology for animating liquid objects depicted in a still image. In contrast to existing techniques, the proposed method relies on a physical model to accomplish the animation, resulting in realistic effects. Image perspective is handled through a simple user assisted camera calibration scheme which allows one to project the image layers to be animated onto the horizontal plane in the three-dimensional space. Shallow-Water equations drive the simulation and the resulting height field is projected back to the image space via ray-tracing. Refraction and lighting effects are also accomplished during the ray-tracing stage, resulting in realistic and convincing animations

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