基于多步法數(shù)值解法的布料仿真.pdf

1、近十幾年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為工具的三維動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)以及服裝CAD得到長足的發(fā)展。但這幾個(gè)領(lǐng)域一直以來都有一個(gè)共同的研究難點(diǎn)，那就是布料的計(jì)算機(jī)仿真。在三維動(dòng)畫和虛擬現(xiàn)實(shí)中，隨處都可見到有布料覆蓋的物體；在服裝CAD中更是以布料為主要研究對象。所以布料仿真技術(shù)越來越成為圖形學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的布料仿真還很難達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求，運(yùn)算效率上還需進(jìn)一步提高，所以本文提出了一種在保證一定精度的前提下能盡量提高布料仿真實(shí)時(shí)性的

2、方法。 為了逼真模擬布料的各種物理特性，在比較了布料建模的幾何方法和物理方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，作者選擇了物理建模的一種——質(zhì)點(diǎn)彈簧模型，此模型考慮了拉伸、剪切、彎曲等力學(xué)性能對布料外觀的影響，有效提高了模擬的真實(shí)感效果。在所建模型基礎(chǔ)上分析布料所受內(nèi)外力，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。計(jì)算機(jī)求解這些動(dòng)力方程的效率直接關(guān)系到系統(tǒng)仿真的實(shí)時(shí)性，所以有必要使用一種更快更穩(wěn)的數(shù)值求解方法。作者在比較了現(xiàn)有數(shù)值微分方法后選用了多步法中的四步亞當(dāng)姆斯方法