Simulation and Visualization of Hair for Real-Time Games

Abstract: This report presents an implementation of techniques for hair simulation and renderingmeant to be run in real-time along side everything else in a performance heavy game bymodern standards.

The simulation method is derived from a mass-spring system with added functionalityto maintain a default pose and collide against the head while staying stable even at noninteractiveframe rates. Patches of hair are extracted from a polygonal model of the hair.These patches are then sorted against the head in order to render them in the properorder for alpha blending to be performed correctly. A specialized hair shading model isalso presented.

The results of the implementation show only a small drop in performance, whicharguably is out-weighted by the pleasing visual results of having livelier hair for the ingamecharacters.

Sammanfattning
Denna rapport presenterar en implementation av tekniker för hår-simulering ochrendering ämnade för att köras tillsammans med resten av ett prestanda-krävande spelmed dagens standard.

Simulerings-metoden är härledd från mass-spring-system med till-lagd funktionalitet föratt behålla en standard pose samt kollidera mot huvudet medan systemet hålls stabiltäven med icke-interaktive frame rates. Patchar av hår är extraherade från en polygonmodellav håret. Dessa patchar sorteras sedan mot huvudet för att uppnå lämplingrenderings-ordning för alpha blending att utföras korrekt. En specialiserad hår-shadingmodellpresenteras också.

Resultaten från implementationen visar endast en liten minskning i prestandan, vilketdiskuterbart vägs ut av de tillfredsställande visuella resultaten av att ha livligare hår förin-game-karaktärerna.