Cuando los diseñadores seleccionan un método para simular agua y olas, tienen que elegir entre cálculos rápidos o efectos realistas; Los métodos más avanzados solo pueden optimizar uno u otro. Ahora, un método desarrollado por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (IST Austria) y NVIDIA cierra esta brecha. Su método de simulación puede reproducir interacciones complejas con el entorno y pequeños detalles en áreas enormes, todo en tiempo real. Es más, la construcción básica del método permite a los diseñadores gráficos crear fácilmente efectos artísticos. Los autores presentarán su trabajo en la principal conferencia anual de infografía:SIGGRAPH 2018, donde los investigadores de IST Austria están presentando un total de cinco proyectos diferentes.

Las simulaciones de olas de agua actuales se basan en uno de los dos métodos disponibles. Los métodos basados ​​en Fourier son eficientes, pero no puede modelar interacciones complicadas como el agua que golpea la costa de una isla. Métodos numéricos, por otra parte, puede simular una amplia gama de tales efectos, pero son mucho más costosos computacionalmente. Como resultado, "Las escenas con detalles al nivel de olas diminutas y con interacciones ambientales al nivel de islas de un kilómetro de largo eran imposibles o completamente imprácticas, "dice Chris Wojtan, profesor en IST Austria. "Nuestro método hace posible esa amplitud de escala y rango, en tiempo real ". El equipo detrás del nuevo método está formado por Tomáš Skřivan de IST Austria, así como Stefan Jeschke, Matthias Müller-Fischer, Nuttapong Chentanez, y Miles Macklin de NVIDIA, además de Wojtan.

Lograr todo esto requirió ingenio, así como una comprensión profunda de la física básica involucrada. "Codificamos las ondas con parámetros físicos diferentes a los que la gente usaba anteriormente, "explica Wojtan." Básicamente, esto nos dio valores que cambiaron mucho más lentamente, que es lo que nos permitió simular pequeños detalles a una resolución muy grande ". Estos detalles hacen posible una variedad de efectos que antes eran inalcanzables o extremadamente costosos computacionalmente, como objetos que caen de forma realista en el agua (o incluso miles de objetos que caen simultáneamente), o agua que se refleja en los costados de un barco en movimiento.

Jeschke, primer autor y ex postdoctorado de IST Austria, enfatiza las posibles aplicaciones en la creación de simulaciones detalladas y artísticas, por ejemplo para juegos, películas o programas de realidad virtual. "La combinación de rango, detalle, y la velocidad computacional representa un gran paso adelante para la industria, "dice". Además, debido a cómo codificamos nuestra simulación, es fácil de manipular y modelar el flujo de agua en diferentes entornos como ríos u océanos. Nuestro método permite a los artistas 'sobrescribir' fácilmente la naturaleza, y crear escenas más rápido que nunca ". El equipo ya ha diseñado una de esas herramientas:el" pintor de ondas "funciona como el pincel en un programa de dibujo, aumentando la altura de las olas a medida que el artista "dibuja" en un área en particular. El pintor de olas también se puede adaptar para crear olas que fluyen en una dirección particular como se ve en los ríos, por ejemplo.