纖維可控的三維布料動(dòng)態(tài)仿真.pdf

1、傳統(tǒng)的布料動(dòng)態(tài)仿真主要用三維網(wǎng)格模擬布料，但是真實(shí)的織物具有各種纖維相關(guān)的組織結(jié)構(gòu)，利用三維網(wǎng)格并不能很好地體現(xiàn)織物纖維級(jí)別的外觀細(xì)節(jié)。本文利用基于粒子系統(tǒng)的方法，首先采用粒子模擬纖維，并利用纖維生成單紗，模擬紗線動(dòng)態(tài)加捻的過(guò)程生成最終的紗線。然后利用紗線進(jìn)行經(jīng)緯編織組成織物，實(shí)現(xiàn)了織物的幾何紋理效果，體現(xiàn)了織物外觀纖維級(jí)別的細(xì)節(jié)。而且將織物的紗線組織結(jié)構(gòu)與彈簧-質(zhì)點(diǎn)模型結(jié)合起來(lái)，得到更具真實(shí)感的布料動(dòng)態(tài)模擬，并應(yīng)用到三維服裝仿真中。具

2、體的研究工作可以總結(jié)如下：
　　（1）本文以點(diǎn)作為基本粒子，通過(guò)構(gòu)造包圍盒的方法提取出模擬纖維的粒子，并對(duì)模型填充渲染，模擬出具有真實(shí)感的三維纖維，從構(gòu)造的纖維中提取粒子構(gòu)成單紗，以紗線加捻的動(dòng)力學(xué)方程為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)值積分求解粒子在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)的位置，模擬出紗線動(dòng)態(tài)加捻的過(guò)程，并得到最終的紗線。
　?。?）將得到的紗線按照織物的經(jīng)緯結(jié)構(gòu)進(jìn)行編織構(gòu)造，得到三維的織物效果。提取織物的組織點(diǎn)作為彈簧-質(zhì)點(diǎn)模型的質(zhì)點(diǎn)，建立力學(xué)模型，

3、進(jìn)行動(dòng)態(tài)的模擬，最終將得到的變形映射到原始的三維織物上，實(shí)現(xiàn)布料的動(dòng)態(tài)仿真。
　　（3）將織物動(dòng)態(tài)仿真的方法應(yīng)用到三維的服裝模擬中，對(duì)三維網(wǎng)格服裝進(jìn)行經(jīng)緯編織構(gòu)造，利用基于MCASG圖和K均值聚類的算法對(duì)人體模型分割，依據(jù)分割得到各個(gè)部位的形態(tài)建立各種便于碰撞檢測(cè)的包圍盒，在人體模型與服裝模型之間進(jìn)行碰撞檢測(cè)和響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了服裝的動(dòng)態(tài)仿真。
　　本文利用粒子模擬的紗線組織構(gòu)造織物，從纖維級(jí)別上對(duì)織物外觀進(jìn)行控制，通過(guò)改變粒子顏