OmniBody: KAIST-in kəsilib parçalana bilən real vaxt yumşaq cisim simulyasiyası

Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) tədqiqatçıları Jewoo Shin və Jinah Park tərəfindən hazırlanan OmniBody yumşaq cisimlərin deformasiyası, kəsilməsi və parçalanması üçün simulyasiya çərçivəsidir. Tədqiqat SIGGRAPH 2026-nın Animation & Simulation posterləri çərçivəsində təqdim olunub; Shin-in tədqiqat haqqında danışdığı müsahibə 12 oktyabr 2026-cı ildə yayımlanıb. OmniBody-nin əsas fərqi cismin kəsilməsi zamanı mesh quruluşunu yenidən yaratmaq əvəzinə hissəciklər arasındakı əlaqələri idarə etməsidir.

Ellipsoid hissəciklərlə lokal simulyasiya

OmniBody birləşdirilmiş təpə və səthlərdən ibarət ənənəvi mesh-lər əvəzinə vokselə uyğunlaşdırılmış, istiqamətləndirilmiş ellipsoid hissəciklərdən istifadə edir. Hissəciklər arasındakı lokal Extended Position-Based Dynamics (XPBD) məhdudiyyətləri təmas, əyilmə, elastiklik, həcmin qorunması və qırılma davranışlarını müəyyən edir. Tədqiqatçıların yanaşmasında bütöv cismin hərəkəti bu lokal qarşılıqlı təsirlərin birləşməsindən yaranır; metod matris qurulmasını və ya xətti tənliklər sisteminin həllini tələb etmir.

Məhdudiyyətlərin ayrı-ayrılıqda tənzimlənə bilməsi fərqli material reaksiyaları yaratmağa imkan verir. Məsələn, təmas məhdudiyyətinin uyğunluğunu artırmaq daha çox gelə bənzər davranış yaradır, həcmin qorunması parametrləri isə cismin dartılma və sıxılmaya dözümlülüyünü dəyişir. Shin bu parametrlərin simulyasiya işləyərkən tənzimlənə bildiyini bildirir.

Kəsmə və cırılma necə işləyir?

Cırılma zamanı qonşu hissəciklərin səthləri arasındakı məsafə müəyyən həddi keçdikdə, onların arasındakı əlaqə daimi olaraq silinir. Kəsmə isə virtual kəsicinin hərəkət etdiyi xəttə düşən təmas əlaqələrinin söndürülməsi ilə həyata keçirilir. Beləliklə, mesh əsaslı metodlarda topologiyanı dəyişmək üçün lazım ola bilən təpələrin çoxaldılması və mesh-in yenidən yaradılması addımlarından yayınmaq hədəflənir.

Bununla belə, metod konkret çat xəttini dəqiqliklə izlətməkdən daha çox ümumi cırılma və parçalanma üçün nəzərdə tutulub. Shin-ə görə, hissəciklərin kütlələrinin bərabər olması qırılmanın istənilən marşrutla irəliləməsini çətinləşdirir. Kəsilmiş cisimlərdə üzə çıxan daxili səthlərin səliqəli göstərilməsi də həll edilməli vizual məsələlərdəndir. Hazırkı təqdimat hissəciklərin birbaşa çəkilməsinə və ya onların hərəkətini izləyən mesh-dən istifadəyə əsaslanır; bu variantların hamısının tam parçalana bilən modellərdə məhdudiyyətləri var.

Performans ölçmələri və təkmilləşdirmə sahələri

Tədqiqatçıların NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti-də apardığı testlərdə 8.000 hissəcikli 20³ tor üçün hər kadr üzrə simulyasiya müddəti 0,9 millisaniyə, 64.000 hissəcikli 40³ tor üçün isə təxminən 3,1 millisaniyə olaraq göstərilib. Dartılmış 40³ kubun kəsildiyi daha intensiv testdə ən yüksək kadr müddəti 10 millisaniyədən aşağı olub. Bunlar komandanın paylaşdığı test nəticələridir; fərqli səhnə və sistemlərdə eyni müddətlərin əldə olunacağı anlamına gəlmir.

Komanda məhdudiyyətləri x, y və z oxları üzrə üç qrupa ayıran qonşuluq quruluşunun GPU-da paralel icraya uyğun olduğunu bildirir. Bununla belə, OmniBody hələ inkişaf mərhələsindədir. Çoxsaylı kiçik əməliyyatların ardıcıl icrası və hər hissəcik üçün istifadə olunan yaddaş quruluşu təkmilləşdirmə tələb edən sahələr arasındadır. Tədqiqatçılar həmçinin fiziki davranışın hər vəziyyətdə real nəticə vermədiyini və bir neçə obyekt arasındakı qarşılıqlı təsirlərin daha etibarlı edilməli olduğunu qeyd edirlər.

Memarlıq və vizuallaşdırma iş axınlarına təsiri

Mövcud məlumata əsasən, OmniBody memarlıq modelləşdirmə və ya vizuallaşdırma proqramının funksiyası deyil; interaktiv və deformasiyaya uğraya bilən obyektlər haqqında tədqiqatdır. Buna görə memarlar, interyer dizaynerləri və archviz komandaları üçün bu gün birbaşa istehsal iş axınına əlavə edilə bilən alət kimi deyil, virtual mühitlərdə fiziki olaraq dəyişə bilən obyektlərin necə simulyasiya oluna biləcəyini göstərən yanaşma kimi qiymətləndirilməlidir. Real vaxt təcrübələri və ya XR ssenariləri hazırlayan komandalar bu cür qarşılıqlı təsirlərin mümkün tətbiq sahələrini izləyə bilərlər.

İstehsal iş axınında tətbiq etməzdən əvvəl hədəf proqram və mühərriklərlə uyğunluq, istifadə olunacaq avadanlıq və lisenziya şərtləri yoxlanmalıdır; mənbədə konkret inteqrasiya və ya lisenziya məlumatı açıqlanmır. Kəsmədən sonra üzə çıxan səthlərin təqdimatı da vizual keyfiyyətə təsir edə bilər. Shin hər istifadədə mövcud yumşaq cisim və ya parça metodlarının əvəz olunmasını təklif etmir; əvvəlcədən müəyyən edilmiş parçalanma və ya mesh kəsmə üsullarının yetərli olduğu işlərdə OmniBody-nin üstünlüyü daha məhdud qala bilər.