大規(guī)模剛體碎裂實時模擬的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字媒體產業(yè)的不斷發(fā)展壯大，特別是在電影和游戲行業(yè)，使用計算機建立虛擬現(xiàn)實場景的需求越來越多，而且對虛擬現(xiàn)實場景的真實性要求也越來越高，用戶需要實時交互的應用場景也越來越多，這也推動著計算機圖形學，以及相關硬件的不斷提升與發(fā)展。近幾年，對真實世界物體的物理特性的模擬成為電影和游戲行業(yè)最熱門的研究方向之一，其中就包括了對虛擬場景中物體的碎裂模擬，它是物理模擬中的一個亮點，可以極大的提高虛擬場景的真實性和交互性。
　　由于真實世界

2、中的物體碎裂及破壞屬于一種混沌系統(tǒng)，有很多的初始條件（材質，受力大小，受力方向等）可以影響碎裂發(fā)生的最終形態(tài)，而且物體碎裂對初始條件極其敏感，每一次物體的碎裂幾乎都不可重現(xiàn)，所以想要極其精確的模擬物體碎裂，在現(xiàn)階段的硬件及軟件條件下是不可能實現(xiàn)的。但是，在虛擬場景中，只需表現(xiàn)出碎裂模擬逼真的視覺效果，可以使用很多方法來進行視覺效果上的模擬。
　　本文以實現(xiàn)能在實時交互環(huán)境中應用的碎裂模擬系統(tǒng)為目標，以增強模擬的視覺效果和提升模擬效

3、率為基礎，提出并實現(xiàn)了基于預處理的動態(tài)實時碎裂模擬算法，并進行了如下工作：1.深入研究已實現(xiàn)的多種碎裂模擬算法，對他們進行了分析和總結，包括各個算法的優(yōu)點與缺點.2.選擇了其中的一種幾何分割方法，在它的基礎上，提出了基于模型預處理和動態(tài)分組的新的碎裂模擬方法.3.基于新算法設計并實現(xiàn)了剛體碎裂實時模擬系統(tǒng)，對實驗結果進行了分析，并總結了未來需要改進的部分。
　　本文的主要工作和研究成果：
　　1.提出了層次化VORONOI分