虛擬服裝設(shè)計中的布料仿真與碰撞檢測算法研究.pdf

1、我國的紡織業(yè)具有悠久的發(fā)展歷史，隨著中國服裝行業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、工藝技術(shù)、經(jīng)營管理方面不斷地提高，中國服裝已在世界市場具有相當(dāng)強(qiáng)的競爭力。然而隨著科技技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，現(xiàn)有的二維服裝CAD技術(shù)已經(jīng)不能滿足紡織服裝業(yè)的CAD應(yīng)用要求，服裝上所謂的“線條”和“造型”，也絕不只是設(shè)計圖紙上的線和形，而是立體上的三維空間中的線和形，服裝CAD迫切需要由目前的平面設(shè)計發(fā)展到立體三維設(shè)計，以此取得更直觀的效果。 在學(xué)習(xí)研究現(xiàn)有的三維服裝設(shè)計

2、的技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，本文在面料仿真和碰撞處理兩方面提出了高效算法的開發(fā)來滿足系統(tǒng)的實時性要求。 在面料仿真方面，研究現(xiàn)有三維模型的發(fā)展，針對布料建模的效率問題，比較幾何模型、物理模型、混合模型的優(yōu)缺點，考慮分子動力學(xué)方程數(shù)值求解的效率和步長選取的問題，結(jié)合“彈簧一質(zhì)點”模型和Verlet積分算法來實現(xiàn)面料的三維仿真，有效提高了模擬的真實感效果。 在碰撞處理方面，對現(xiàn)有的服裝仿真系統(tǒng)的碰撞檢測算法進(jìn)行了研究與總結(jié)

3、。對現(xiàn)有的包圍球算法、AABB包圍盒算法、K-Dops算法、OBB算法和凸包算法進(jìn)行了比較。針對層次包圍盒的簡單性與緊密性，在現(xiàn)有的AABB包圍盒算法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，通過了采用六面體中的最小點和最大點兩個屬性代替了傳統(tǒng)的八個屬性點進(jìn)行碰撞檢測，這樣加快了相交測試速度。研究了布料的自碰撞檢測，“邊—邊”碰撞檢測和“點—三角形”碰撞檢測，根據(jù)不同碰撞情況采用不同的檢測手法，提高了布料碰撞效果的精確性。 最后為了驗證方法的可行性，編