基于顯微CT掃描的三維織物仿真.pdf

1、基于體數(shù)據(jù)的三維織物仿真，是國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)圖形學(xué)界一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域。體繪制就是依據(jù)三維體數(shù)據(jù)把獲取的所有層次細(xì)節(jié)同時(shí)展現(xiàn)在二維圖像上。采用體數(shù)據(jù)進(jìn)行織物仿真不僅能夠反映出實(shí)際紗線表面復(fù)雜的捻度和毛羽效果，還能表現(xiàn)出紗線表面纖維的互相交叉、遮擋和半透明特性，而這些效果和特性是二維圖像技術(shù)和三維面模型技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)的。
　　 論文介紹了國(guó)內(nèi)外幾種常見的織物仿真方法并進(jìn)行了對(duì)比。首先提出了一種紗線體數(shù)據(jù)模型建立的新方法，然后建立了織物體

2、數(shù)據(jù)模型，最后根據(jù)彈簧-質(zhì)點(diǎn)模型實(shí)現(xiàn)了織物體模型的運(yùn)動(dòng)仿真。
　　 論文的主要研究?jī)?nèi)容及貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面:
　　 首先，建立單根紗線的體數(shù)據(jù)模型。組成體數(shù)據(jù)的每一個(gè)數(shù)據(jù)單位稱之為體素。在本文中每個(gè)體素由R、G、B、A四個(gè)數(shù)值組成，由顯微CT掃描的紗線切片只可以獲取紗線的密度信息即A值，而沒有顏色信息。為了給紗線體數(shù)據(jù)模型賦上顏色，本文使用平板掃描儀掃描真實(shí)紗線，得到其彩色圖像，采用一個(gè)迭代算法使顯微CT掃描體數(shù)據(jù)投影

3、圖片的RGB值與平板掃描儀掃描紗線圖像的RGB值的統(tǒng)計(jì)均值一致即可。
　　 然后，建立整個(gè)織物的體數(shù)據(jù)模型?？椢镉啥喔喚€交織而成，紗線的中軸線采用三次B樣條曲線來表示，根據(jù)織物結(jié)構(gòu)中經(jīng)緯線的中軸線位置信息對(duì)紗線體數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和填充，得到織物的體數(shù)據(jù)模型，利用體繪制方法進(jìn)行繪制，得到真實(shí)感較強(qiáng)的仿真效果，可表現(xiàn)出紗線的毛羽、捻度等效果。
　　 最后，實(shí)現(xiàn)織物體數(shù)據(jù)模型的運(yùn)動(dòng)仿真。以質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型為基礎(chǔ)，結(jié)合經(jīng)典的牛頓力學(xué)