三維布料動態(tài)仿真.pdf

1、在過去20年里，電子計算機飛速發(fā)展，其軟硬件技術得到了極大的改善，布料的動態(tài)模擬已然成為計算機圖形學的熱點研討課題。服裝CAD/CAM、網(wǎng)絡商店和網(wǎng)上試衣系統(tǒng)的破土而出，以及計算機動畫、虛擬現(xiàn)實、電子商務的蓬勃發(fā)展都對布料變形的真實性和實時性提出了更高的要求，然而目前的仿真技術還不足以滿足信息時代的要求，本論文針對三維布料的動態(tài)模擬技術，主要對如下幾個問題進行了深入分析與研究:
　　本文在對各種布料建模方法、數(shù)值求解方法的詳盡分析

2、與比較基礎之上，選取了質(zhì)點-彈簧模型建立布料，通過對其進行受力分析，建立了動力學方程，并采用顯式歐拉方法對微分方程進行求解，模擬了布料在場景中的運動形態(tài)。
　　在模擬過程中布料會產(chǎn)生過度拉伸現(xiàn)象，降低了布料模擬的真實度。目前解決“超彈性”問題主要應用質(zhì)點位置修正法，該方法雖然可以有效的避免過度拉伸，但由于質(zhì)點位置的“修正抵消”會造成布料的震蕩現(xiàn)象，減慢收斂速度。針對此問題本文提出了質(zhì)點約束算法，每次只對伸長率最大的彈簧進行質(zhì)點位置

3、修正，同時對其它過度拉伸的彈簧采取速度約束，將導致其繼續(xù)過度拉伸方向的速度分量置零，該算法既有效的模擬了布料的運動，同時避免了傳統(tǒng)質(zhì)點位置約束算法產(chǎn)生的布料震蕩現(xiàn)象。
　　碰撞處理是布料仿真中重要研究問題。本文采用了更適合用于軟體碰撞檢測的FDH包圍盒，通過為幾何模型建立FDH包圍盒，構造FDH包圍盒層次二叉樹，實現(xiàn)了布料與物體的碰撞，在進行基本幾何元素碰撞檢測時，引入了向量內(nèi)積的思想，避免了繁瑣的方程式計算，簡單而高效的對基本幾