Quando os designers selecionam um método para simular a água e as ondas, eles precisam escolher computação rápida ou efeitos realistas; os métodos mais modernos só conseguem otimizar um ou outro. Agora, um método desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (IST Áustria) e da NVIDIA preenche essa lacuna. Seu método de simulação pode reproduzir interações complexas com o ambiente e pequenos detalhes em grandes áreas - tudo em tempo real. Além disso, a construção básica do método permite que os designers gráficos criem facilmente efeitos artísticos. Os autores apresentarão seu trabalho na principal conferência anual de computação gráfica:SIGGRAPH 2018, onde os investigadores do IST Áustria apresentam um total de cinco projetos diferentes.

As simulações de ondas de água atuais são baseadas em um dos dois métodos disponíveis. Os métodos baseados em Fourier são eficientes, mas não pode modelar interações complicadas, como a água atingindo a costa de uma ilha. Métodos numéricos, por outro lado, pode simular uma ampla gama de tais efeitos, mas são muito mais caros computacionalmente. Como resultado, "cenas com detalhes no nível de ondas minúsculas e com interações ambientais no nível de ilhas de quilômetros eram impossíveis ou completamente impraticáveis, "diz Chris Wojtan, professor do IST Áustria. "Nosso método torna essa amplitude de escala e alcance possíveis, em tempo real. "A equipe por trás do novo método é composta por Tomáš Skřivan do IST Áustria, assim como Stefan Jeschke, Matthias Müller-Fischer, Nuttapong Chentanez, e Miles Macklin da NVIDIA, além de Wojtan.

Alcançando toda essa engenhosidade necessária, bem como uma compreensão profunda da física básica envolvida. "Codificamos as ondas com parâmetros físicos diferentes dos usados ​​anteriormente, "explica Wojtan." Essencialmente, isso nos deu valores que mudaram muito mais lentamente, que é o que nos permitiu simular pequenos detalhes em uma resolução muito grande. "Esses detalhes possibilitam uma variedade de efeitos que antes eram inatingíveis ou extremamente caros em termos computacionais, como objetos pousando de forma realista na água (ou mesmo milhares de objetos pousando simultaneamente), ou água refletindo nas laterais de um barco em movimento.

Jeschke, primeiro autor e ex-pós-doutorado do IST Áustria, enfatiza as possíveis aplicações na criação de simulações detalhadas e artísticas, por exemplo para jogos, filmes ou programas de realidade virtual. "A combinação de alcance, detalhe, e a velocidade computacional representa um grande passo para a indústria, "ele diz." Além disso, por causa de como codificamos nossa simulação, é fácil de manipular e modelar o fluxo de água em ambientes variados, como rios ou oceanos. Nosso método permite que os artistas facilmente "sobrescrevam" a natureza, e criar cenas mais rápido do que nunca. "A equipe já projetou uma dessas ferramentas:o" pintor de ondas "funciona como o pincel em um programa de desenho, aumentando a altura das ondas conforme o artista "desenha" em uma área particular. O pintor de ondas também pode ser adaptado para criar ondas fluindo em uma direção particular, como visto em rios, por exemplo.