基于体数据的三维织物仿真,是国内外计算机图形学界一个崭新的研究领域。体绘制就是依据三维体数据把获取的所有层次细节同时展现在二维图像上。采用体数掘进行织物仿真不仅能够反映出实际纱线表面复杂的捻度和毛羽效果,还能表现出纱线表面纤维的互相交叉、遮挡和半透明特性,而这些效果和特性是二维图像技术和三维面模型技术很难实现的。论文介绍了国内外几种常见的织物仿真方法并进行了对比。首先提出了一种纱线体数据模型建立的新方法,然后建立了织物体数据模型,最后根据弹簧-质点模型实现了织物体模型的运动仿真。论文的主要研究内容及贡献包括以下几个方面：首先,建立单根纱线的体数据模型。组成体数据的每一个数据单位称之为体素。在本文中每个体素由R、 G、B、A四个数值组成,由显微CT扫描的纱线切片只可以获取纱线的密度信息即A值,而没有颜色信息。为了给纱线体数据模型赋上颜色,本文使用平板扫描仪扫描真实纱线,得到其彩色图像,采用一个迭代算法使显微CT扫描体数据投影图片的RGB值与平板扫描仪扫描纱线图像的RGB值的统计均值一致即可。然后,建立整个织物的体数据模型。织物由多根纱线交织而成,纱线的中轴线采用三次B样条曲线来表示,根据织物结构中经纬线的中轴线位置信息对纱线体数据进行变换和填充,得到织物的体数据模型,利用体绘制方法进行绘制,得到真实感较强的仿真效果,可表现出纱线的毛羽、捻度等效果。最后,实现织物体数据模型的运动仿真。以质点-弹簧模型为基础,结合经典的牛顿力学模型和运动学定律分析织物模型的受力情况,建立基于体数据织物模型的运动方程,给出了体数据模型中每个质点的位移量。每经过一个时间步长,更新一次中轴线的位置信息,再重建织物体数据模型,实现运动效果。利用C++和OSG对上述方法进行了实验,实验结果表明基于体数据的织物仿真结果更加真实自然。