基于OSG的實時布料仿真.pdf

1、過去幾十年里，計算機動畫一直是人們研究的熱點，實時仿真運動的布料是計算機動畫的重要組成部分，吸引了越來越多的研究。雖然布料仿真非常重要，并且已經(jīng)有了大量的研究，但快速、理想的布料仿真直到現(xiàn)在仍然是一個挑戰(zhàn)。 論文介紹了基于物理模型的實時布料仿真技術(shù)，包括建模、運動控制、碰撞檢測與碰撞響應(yīng)，提出了基于層次四叉樹的碰撞檢測方法，提高檢測效率。 論文的主要研究內(nèi)容及貢獻包括以下幾個方面： 首先，介紹了布料的質(zhì)點-彈簧模

2、型和其它建模方法，分析了各種建模方法的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上改進了經(jīng)典的矩形質(zhì)點.彈簧模型，利用經(jīng)典的牛頓力學模型和運動學定律分析該模型的受力情況，引入了擾動力增加模型的柔性，建立布料的運動學仿真方程，給出了模型中質(zhì)點所受內(nèi)力、外力的表達式和求解方法。 然后，分析了實時布料仿真中的碰撞檢測與響應(yīng)技術(shù)，討論了技術(shù)難點，在詳細分析了矩形布料的特點后，提出了基于層次四叉樹的碰撞檢測算法。實時布料仿真技術(shù)的碰撞檢測包括布料與場景內(nèi)物體的碰撞

3、檢測和布料自身的碰撞檢測，在布料與場景內(nèi)物體的碰撞檢測中，我們?yōu)椴剂蠅K的包圍球建立了一棵層次四叉樹，基于層次四叉樹測試布料是否與場景內(nèi)物體發(fā)生碰撞，在布料自身的碰撞檢測中，我們又利用布料的三角形表面曲率創(chuàng)建布料表面法向量的包圍圓錐，并把包圍圓錐的信息附加到層次四叉樹的節(jié)點中，簡化布料自身的求交計算，進一步提高了布料自身碰撞檢測的效率。 最后，簡要介紹了跨平臺開源圖形開發(fā)軟件包OSG（OpenSceneGraph）的特點，分析了實