織物動態(tài)仿真及碰撞算法的研究.pdf

1、伴隨著計算機動畫技術、服裝CAD等虛擬現實領域的發(fā)展，織物的動態(tài)仿真模擬成為了一個越來越重要的研究方向。盡管目前很多學者已經在這方面做了許多工作，但是隨著各領域對仿真技術越來越高的要求，實時和逼真的織物動態(tài)仿真技術仍然是一個值得研究的問題。
　　在柔性織物的動態(tài)仿真中，織物建模是基礎。本文首先對目前比較流行和常用的織物建模方法進行了詳細地分析和比較。通過對柔性織物的性能考慮以及對各種模型的分析，采用簡化的質點——彈簧模型來建立本文

2、系統(tǒng)的仿真模型。與經典的質點——彈簧模型相比，該模型簡化了后續(xù)工作中質點的受力分析以及數值求解過程。
　　然后，在織物模型的動力學微分方程求解中，研究和分析了各種常用的數值求解方法，如顯式歐拉積分法、隱式積分法、verlet積分方法、四階龍格-庫塔法等。通過對這幾種方法的分析和比較，本文提出了一種改進的顯式歐拉積分算法。這種方法在織物仿真系統(tǒng)的精確度和計算效率之間實現了有效折中。
　　碰撞檢測和碰撞響應處理是織物動態(tài)仿真模擬

3、中很關鍵的問題。它所耗費的時間通常會占到整個仿真時間的40％左右，碰撞檢測和響應處理算法的優(yōu)劣直接關系到仿真的實時性和精確性。本文通過對柔性織物仿真模擬中現有的幾種碰撞檢測方法進行了分析和比較，提出采用混合的層次包圍盒算法進行碰撞檢測分析，建立具有不同包圍盒模型結點的包圍盒樹進行碰撞檢測。對系統(tǒng)中靜止的對象采用構造簡單的球包圍盒，用適用于軟體對象碰撞檢測的AABB包圍盒包圍柔性織物。從而將它們之間的碰撞檢測問題轉化為AABB包圍盒樹和球