布料濕潤(rùn)過程的模擬.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬場(chǎng)景的規(guī)模愈發(fā)宏大，三維模型的幾何結(jié)構(gòu)和力學(xué)模型愈加復(fù)雜，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)面臨諸多技術(shù)難題。而于此同時(shí)，用戶對(duì)于虛擬場(chǎng)景的真實(shí)感和實(shí)時(shí)性的需求也越來越高。布料濕潤(rùn)過程的模擬，是研究布料與液體交互過程中互相作用的一個(gè)課題，涵蓋布料模擬、流體模擬、碰撞檢測(cè)等技術(shù)。運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)對(duì)布料濕潤(rùn)過程進(jìn)行模擬，很容易被用戶感受到其中不真實(shí)的地方。本文使用基于物理的方法，結(jié)合布料模擬、流體模擬和碰撞檢

2、測(cè)等技術(shù)，對(duì)布料濕潤(rùn)的過程進(jìn)行建模。以此來擬合現(xiàn)實(shí)生活中布料濕潤(rùn)的過程，提高模擬結(jié)果的真實(shí)性。
　　本文的主要研究工作和研究成果包括：
　?。?）提出了一個(gè)基于約束的實(shí)時(shí)布料模擬框架，實(shí)現(xiàn)了二維網(wǎng)格布料的模擬和基于紗線的布料模擬。本框架對(duì)傳統(tǒng)的質(zhì)點(diǎn)-彈簧布料模擬技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，使用約束函數(shù)對(duì)布料結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。進(jìn)而結(jié)合布料的實(shí)際構(gòu)造，對(duì)布料的經(jīng)緯結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，建立了紗線結(jié)構(gòu)布料模型。實(shí)驗(yàn)表明本框架在模擬效果，以及穩(wěn)定性和效率上

3、都能有所保證。
　?。?）提出了一種基于連續(xù)碰撞檢測(cè)技術(shù)的三步碰撞檢測(cè)方法，建立了一個(gè)適用于流布耦合過程的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)系統(tǒng)。我們將碰撞檢測(cè)系統(tǒng)分為粗檢測(cè)、中檢測(cè)和細(xì)檢測(cè)三個(gè)階段，針對(duì)發(fā)生碰撞的物體進(jìn)行碰撞響應(yīng)處理。針對(duì)系統(tǒng)的微小抖動(dòng)提出休眠喚醒機(jī)制，同時(shí)提高了系統(tǒng)的處理效率。
　?。?）提出了一種多孔材質(zhì)的描述方法，實(shí)現(xiàn)了基于物理的布料濕潤(rùn)過程模擬。使用達(dá)西定律對(duì)布料濕潤(rùn)過程進(jìn)行建模，將模擬的布料描述為一種多孔材質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)了