基于力反饋技術的毛筆建模仿真研究.pdf

1、在消費品工業(yè)領域，消費者對產(chǎn)品個性化的需求越來越多，這對產(chǎn)品設計提出了更高的要求。虛擬油泥造型(virtual clay modeling，VCM)是一種新的CAD技術，基于力反饋技術的虛擬油泥造型系統(tǒng)能夠使設計人員在虛擬環(huán)境中完成產(chǎn)品外觀創(chuàng)新設計，克服了傳統(tǒng)油泥建模過程和計算機輔助設計方法的不足，能充分支持設計人員創(chuàng)造能力的發(fā)揮，但目前該系統(tǒng)缺少產(chǎn)品表面裝飾功能。因此將力反饋技術引入虛擬三維繪制過程，在基于油泥造型技術的產(chǎn)品外形創(chuàng)新設

2、計基礎上，進一步實現(xiàn)虛擬產(chǎn)品表面裝飾功能，滿足設計師全方位的創(chuàng)新設計與交互需求。
　　本課題來源于國家自然科學基金“基于實時力反饋技術的虛擬產(chǎn)品表面三維繪制方法研究”項目(51175058)，研究虛擬繪制中基于力反饋技術的毛筆建模仿真。本文研究了毛筆的結構特點，有效地構建基于力反饋技術的毛筆模型。該模型由兩部分構成:毛筆幾何模型和毛筆力學模型。毛筆幾何模型由Open Inventor構建;毛筆的力學模型由彈簧-振子模型構建?；诹?/p>

3、反饋技術的毛筆仿真模型可以有效建立虛擬力和毛筆變形之間的關系。研究了毛筆的力學行為，分析影響毛筆受力彎曲變形的因素，深入分析了力對毛筆形態(tài)變化影響，構建壓力反饋力與毛筆形態(tài)變化的關系，將毛筆形態(tài)實時顯示并輸出反饋力，實現(xiàn)了基于力反饋技術的毛筆建模仿真。
　　本文中虛擬繪制系統(tǒng)的開發(fā)平臺為Microsoft Visual C++，圖形開發(fā)平臺為OpenInventor，力反饋設備為Phantom Desktop。在該系統(tǒng)下進行的仿真