MКлон

MClone ^[1] или Clonal Mosaic — это алгоритм формирования узоров , предложенный в 1998 году и специально используемый для моделирования видимых цветовых пятен на шерсти жирафов и представителей семейства кошачьих млекопитающих. Первоначально он был предложен как 2D-модель ^[2], а позднее был расширен до 3D. ^[3] Важной особенностью алгоритма является то, что он биологически правдоподобен.

Поскольку алгоритм был создан для решения некоторых проблем с отображением текстур , его главная цель — создать с тем же набором параметров переменное количество цветовых узоров для модели 2D или 3D объекта. Таким образом, для относительно большого количества различных сущностей, представленных одной и той же моделью, вместо использования одной и той же текстуры (и, делая это, каждый объект был бы равен другим), можно было бы использовать различные цветовые узоры, созданные алгоритмом MClone. Еще одной полезной функцией MClone является то, что его можно использовать для создания узоров вместе с растущими данными модели объекта.

Алгоритм

Алгоритм MClone, по сути, работает следующим образом: имея 3D-модель объекта, для которого мы хотим создать новый узор, мы сначала случайным образом размещаем n ячеек на поверхности модели. Каждая ячейка имеет тип, который определяет многие свойства ячейки, включая ее цвет. Таким образом, например, если мы хотим смоделировать узор, который имеет только два цвета, мы должны использовать только два типа ячеек.

Теперь, когда модель имеет определенные клетки, и они размещены случайным образом, мы хотим, чтобы они создали узор. Чтобы это произошло, мы делаем релаксации между всеми клетками. У нас есть два основных параметра в этих релаксациях: скорость митоза каждого типа клеток (которая указывает задержку в днях для размножения типа клеток) и скорость адгезии каждого типа клеток к другим (и к себе тоже). Этот последний — число меньше 1, которое вычитается из результирующей силы релаксации (таким образом, удерживая клетки вместе).

Каждая релаксация происходит в определенный «день», в который она происходит (так MClone называет процесс релаксации). Количество релаксаций в день определяется в начале алгоритма. Скорость митоза определяется как число, которое указывает, через сколько дней клетка собирается «снова» размножаться. Например, если скорость митоза данного типа клеток равна 4, клетки этого типа клеток будут размножаться в среднем каждые 4 дня (т. е. для клетки, рожденной в первый день, она размножается на пятый день, на девятый день и т. д.).

Прошло заданное количество дней, и у нас будет четко определенный шаблон, который может быть или не быть тем, чего мы ждали. Хотя это может показаться не интуитивно понятным через объяснение выше, важной особенностью алгоритма является то, что легко предсказать, как он станет шаблоном, просто взглянув на параметры, переданные алгоритму.

Ссылки

^ Уолтер, М. (декабрь 1998 г.). Интеграция сложных форм и природных узоров (диссертация на соискание степени доктора философии). Университет Британской Колумбии. CiteSeerX 10.1.1.89.5497 .
^ Уолтер, М.; Фурнье, А.; Реймерс, М. (июнь 1998 г.). «Модель клональной мозаики для синтеза узоров окраски млекопитающих». Труды Graphics Interface 1998 г., стр. 82–91 . CiteSeerX 10.1.1.6.1013 .
^ М. Уолтер, А. Фурнье и Д. Менево. 2001. Интеграция формы и рисунка в моделях млекопитающих. Труды SIGGRAPH 2001 (август), 317-326.

Внешние ссылки

MClone в Google Code

[1] Уолтер, М. (декабрь 1998 г.). Интеграция сложных форм и природных узоров (диссертация на соискание степени доктора философии). Университет Британской Колумбии. CiteSeerX 10.1.1.89.5497 .

[2] Уолтер, М.; Фурнье, А.; Реймерс, М. (июнь 1998 г.). «Модель клональной мозаики для синтеза узоров окраски млекопитающих». Труды Graphics Interface 1998 г., стр. 82–91 . CiteSeerX 10.1.1.6.1013 .

[3] М. Уолтер, А. Фурнье и Д. Менево. 2001. Интеграция формы и рисунка в моделях млекопитающих. Труды SIGGRAPH 2001 (август), 317-326.