HairBrush：沉浸式数据驱动头发建模

头发是虚拟人物的重要组成部分，但也是最难创建且最耗时的数字资产之一。现有自动技术缺乏让用户创建精确预期发型的通用性和灵活性。同时，手工创作界面通常需要建模者具备相当多的技能和经验，而且对于复杂的3D头发结构来说难以操作。我们提出了一个交互式头发建模系统，可以帮助创建使用现有工具原本需要数周或数月才能完成的复杂发型。建模者（包括新手用户）可以专注于整体预期发型和局部头发变形，因为我们的系统会智能地建议所需的头发部分。我们的方法结合了手动创作的灵活性和数据驱动的便利性。由于头发包含复杂的3D结构（如发髻、发结和发束），从零开始使用传统2D界面创建它们本质上具有挑战性。我们的系统为虚拟现实中的沉浸式交互提供了一个新的3D头发创作界面。我们采用了基于条带的表示方式，这种方式因渲染效率和建模灵活性而被实时游戏广泛采用。输出的条带可以转换为其他头发格式（如发束）。用户可以绘制高级引导条带，系统通过训练好的深度神经网络预测数据集中最可能的发型。数据集中的每个发型由多个变体组成，作为混合形状，通过全局混合和局部变形来拟合用户绘图。拟合的头发模型被可视化为交互式建议，用户可以选择、修改或忽略。我们进行了用户研究，证实我们的系统可以显著减少手动劳动，同时提高创建各种使用现有技术难以实现的发型的输出质量。