キャラ100体のヘアのラスタライズがわずか2ms！　SIGGRAPH 2024の高速リアルタイムヘアレンダリング技術論文

Cem Yuksel氏らの研究グループは7月20日（土）、月末から開催のSIGGRAPH 2024で発表する論文「Real-Time Hair Rendering with Hair Meshes」を同氏Webサイトで公開した。

I'm proud to announce our #SIGGRAPH24 paper on #RealTime #Hair #Rendering that offers orders of magnitude reduction in storage and render time using Hair Meshes.
Project Page: https://t.co/r5HTdYLIvK
High-quality hair will no longer be too expensive for #VideoGames! pic.twitter.com/PkJCN99kZY
— Cem Yuksel (@cem_yuksel) July 19, 2024

Yuksel氏らが開発したリアルタイムヘアレンダリング手法では、100人のキャラクターがいるシーンで、1キャラあたり各10万本のストランドと個別のヘアスタイルを持つモデルがわずか2msでラスタライズされたという。レンダリングにはGeForce RTX 4090 GPU、8×MSAA（マルチサンプル・アンチエイリアシング）を使用。シーンに含まれる100個のヘアメッシュモデルは1モデルあたり13～21KB、合計でも1.7MBに収まっている。

ヘアメッシュとヘアスタイルのレンダリング例。各モデルに10万本のヘア、ヘアメッシュの頂点数185、データ容量は各13KB。LODなし、8×MSAAという条件で、RTX 4090ではわずか1msでラスタライズが完了した。キャラクターモデルはLee Perry-Smith氏制作。

上記レンダリング例とほぼ同条件だが、ヘアメッシュの頂点数が477、データ容量が各34KBと増加。それでもラスタライズは4090で1ms。キャラクターモデルはLee Perry-Smith氏制作。

さらに別の例。今度はヘアメッシュの頂点数が1,316、データ容量が各94KBと増えたところ、ラスタライズに1.8msかかったが、誤差レベルと言って良いだろう。キャラクターモデルはAlexander Tomchuk氏制作。

なお、このヘアメッシュはYuksel氏が6年超にわたり開発を続ける3ds Max用の有料プラグイン「Hair Farm」のコアとしても活用されている。

●論文「Real-Time Hair Rendering with Hair Meshes」
http://cemyuksel.com/research/hairmesh_rendering/

SIGGRAPH 2024はカナダ・デンバーで、現地時間7月28日（日）から5日間開催される。
https://s2024.siggraph.org/