随着计算机与互联网技术的迅速发展与崛起,计算机动画在现实生活中的应用面正在迅速扩大,近两年VR与AR等新兴理念的提出与应用更是使得计算机动画大放异彩。作为计算机动画的一个重要分支的布料仿真模拟,自其诞生以来便广泛的应用于游戏、设计、VR等各种领域。布料仿真模拟致力于快速真实的模拟出布料真实的运动形变效果。基于现有的技术,模拟出堪比现实世界布料的极具真实感的布料动画已不是难事,然而这背后是庞大的计算量、计算消耗与硬件支撑,无法满足某些应用场景对布料仿真模拟实时性的要求,使得其应用范围较为狭窄。因此探索在保证仿真效果的前提下提升仿真实时性的方法从而达到仿真效果与计算量的平衡,对研究者来说仍是一个挑战。基于以上背景,本文针对布料仿真模拟中的几个关键问题进行了研究,提出了约束效用的概念,并以此为基础构建了基于位置约束的布料仿真改进模型,同时对现有碰撞处理方法中存在的问题进行了分析并提出了改进的碰撞处理方法,具体研究工作如下:1.以基于位置约束的布料模型为切入点,提出了约束效用的概念,用来衡量质点约束对下一时刻质点状态的贡献度。以约束效用为理论支撑对基于位置约束的布料仿真模型进行分析,发现质点的约束随着质点与布料整体状态的变化其效用度也有所不同,因此本文对基于位置的布料约束模型进行区域划分,并以约束效用为依据对不同区域内约束进行相应处理,从而形成了改进的基于位置约束的布料仿真模型。2.针对现有碰撞处理方法在处理质点穿透时存在的问题进行了分析,提出了改进的碰撞处理方法,在处理发生穿透质点时,将与其有约束关系的邻域质点考虑在内,一定程度上改善了仿真效果,缓解了布料“震荡”现象,同时通过定义与设置碰撞层级与修正偏移量,使得算法对整体布料仿真计算量的增加在合理并可控的范围内,达到仿真效果与实时性的平衡。3.以构建对比实验的方式来验证本文所提相关方法的有效性。