发型在人物造型中起到重要作用。在计算机动画、电子游戏、虚拟试衣等领域,经常会需要创建搭配不同发型的各种个性化的虚拟人物模型,有关真实感三维发型的仿真和建模一直是计算机图形学领域热门的研究方向。头发的数量极多,物理特性复杂,发型种类繁多,这些都给发型建模算法带来了巨大的困难。本文实现了一种双阶段参数化的发型建模算法。第一阶段对人体模型头皮区域进行参数化划分,形成发型的区域模板;第二阶段是在此基础上用参数控制每个头皮区域的单根头发生长特性,并且按照单根头发-发束-发型的次序完成完整的发型建模。本文在处理头发与人体头部的碰撞检测时,参考人体头部的椭球包围盒,提出了使用一组平行圆对头部形状进行更加精确逼近的包围盒处理算法,提高了碰撞检测的精确度。本文的参数化发型建模算法基于头发的物理特性,将单根头发当作悬臂梁模型进行计算,通过参数控制单根头发和发束的生成过程,借助少量交互操作,实现了常见发型的建模和仿真。