基于三角域的柔性織物仿真技術(shù)在服裝CAD系統(tǒng)中的研究.pdf

1、　　在計算機上進行柔性織物仿真，生成真實感服裝，是近十多年來國際和國內(nèi)計算機圖形學(xué)界的一個重要的研究方向。它不僅是企業(yè)服裝CAD/CAM系統(tǒng)的關(guān)鍵組成技術(shù)，而且在虛擬現(xiàn)實、計算機藝術(shù)、電子商務(wù)等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。在本文中，我們對計算機的基于三角域的柔性織物仿真進行研究。首先綜合論述近年來柔性織物計算機仿真的基礎(chǔ)理論，主要造型方法及研究現(xiàn)狀。分別對柔性織物的模型構(gòu)建，仿真的數(shù)值算法等技術(shù)進行分析與研究。　　對三維柔性織物的模型構(gòu)

2、建，我們采用了基于三角域的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和粒子模型相結(jié)合的方法，將織物進行三角域網(wǎng)格剖分后，把三角域網(wǎng)格的頂點看作是粒子，則整塊織物就是由這些粒子組成的。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)織物的形變情況，我們將織物的內(nèi)部作用力歸納為拉伸力、彎曲力和剪切力三類。結(jié)合Kawabata實驗的數(shù)據(jù)結(jié)果，推導(dǎo)出相應(yīng)的能量函數(shù)和受力函數(shù)。運動微分方程的求解，是實現(xiàn)柔性織物計算機仿真的技術(shù)關(guān)鍵，顯式解法簡單，靈活，易于實現(xiàn)，但穩(wěn)定性能不足，不能滿足柔性織物計算機動畫的實時要

3、求；隱式方法穩(wěn)定性好，允許大步長，但方法復(fù)雜，需要求解巨型的線性方程組，直接影響實際仿真效率，所以我們使用預(yù)條件的共軛梯度法來加快仿真的速度。在我們的基于三角域的柔性織物仿真中，顯式解法和隱式解法都適用，顯示解法在求解時只需要知道粒子的受力函數(shù)，比較簡便；而隱式解法則不但需要知道粒子的受力函數(shù)，還要知道粒子的受力函數(shù)對位置的偏導(dǎo)，但隱式方法的仿真效果比較好。在模型的實現(xiàn)方面，我們采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計方法，利用OpenGL，在VC¨平臺