De Mr. Increíble a Judy Hoops : un estudio sobre modelado de cabello y pelaje en producciones de animación

Abstract

El pelo, o pelaje en animales, es uno de los componentes cruciales a considerar en el diseño y producción de personajes virtuales. Es una de las características más reconocibles que contribuye a su autenticidad e identidad. Por lo tanto, no sólo su simulación debe ser estéticamente agradable y físicamente plausible, sino también debe encajar con el universo del personaje. En esta tesis, estudiamos todos los métodos y técnicas disponibles para el diseño, simulación, y renderización de pelo, tanto para uso fuera de línea como para aplicaciones de tiempo real. Para cada etapa, identificamos el conjunto de propiedades necesarias para considerar a un modelo físicamente plausible, y presentamos un análisis de los modelos reseñados según dichas propiedades. Hacemos especial énfasis en aquellos modelos con uso conocido en animación cinematográfica, en particular las películas Enredados, Valiente, y Zootopia. Además, presentamos la implementación de un sistema completo de sombreado de pelo, construida según las especificaciones de uno de los modelos reseñados, y realizada dentro de la suite de creación 3D libre y de código abierto, Blender.

Hair, and fur for animals, is one of the crucial components to be considered in the design and production of virtual characters. It is one of the most noticeable features that contribute to its authenticity and identity. As such, not only its simulation must be aesthetically pleasing and physically plausible, but it must also fit within the character’s universe. In this thesis, we survey all available methods and techniques of hair styling, simulation, and rendering, both for offline and realtime use. For each stage, we identify the set of properties which make a model physically plausible, and analyse the surveyed models. We make special emphasis in those models known to be used in feature animation, in particular the films Tangled, Brave, and Zootopia. Additionally, we present an implementation of a complete hair shading system, constructed according to the specifications of one of the surveyed models, and implemented within the free, open source 3D creation suite, Blender.