薄壳弹性变形模拟在数字娱乐、影视动画、工业制造等领域都有广泛的应用，是图形学研究的一个重要方向。传统的模拟方法主要分为几何和物理两类。由于基于几何的形变方法模拟精度低、算法稳定性差，此类方法不再适用于薄壳弹性变形模拟。近年来，随着计算机硬件的飞速发展和虚拟现实应用需求的不断提高，基于物理的薄壳弹性变形模拟日益受到重视。一方面，变形模拟能够产生更具有真实感的形变结果，符合客观世界的运动规律；另一方面，通过调整不同力学参数更容易控制薄壳复杂的变形过程。薄壳的受力分析、能量分布等数值模拟计算的收敛性和精准性均呈病态退化，研究薄壳的弯曲、褶皱等复杂物理变形过程是三维形变中极具挑战性的课题之一。　　本文主要研究基于物理的薄壳弹性变形模拟，其主要工作如下：　　(1)提出了一种基于弹性形变能量函数模拟薄壳膨胀变形的方法，首先构建形变能量函数，然后基于高斯曲率增加约束条件避免薄壳膨胀过程中发生自交、自碰撞现象，最后通过 Newmark-beta方法求解运动方程得到下一变形时刻的位置和速度。通过实验分析结果，算法的形变结果更符合现实世界中的膨胀现象。　　(2)提出了一种基于线性弹性模型模拟薄壳大变形的方法，首先计算三角网格每一帧变形时的局部变换，以未变形三角片的刚度矩阵作为该帧的刚度矩阵；然后基于隐式欧拉法求解运动方程，得到下一变形时刻的位置和速度。实验结果表明：与其他同类算法相比，该算法计算复杂度较低、模拟效果较为真实。