随着计算机虚拟现实技术的迅猛发展,计算机辅助设计广泛应用于商业、工业、医疗等各个领域,为产品开发提供了直观、有效地帮助。由于服装穿在人体上是立体的,而随着计算机软硬件技术的不断进步,必将促使服装CAD及其相关技术从以二维技术为核心的服装CAD系统向着立体化、智能化、网络化、集成化德三维服装CAD技术方向发展,这正是最近几年来国内外研究者普遍关注、研究的一项重要课题。服装CAD技术,即计算机辅助服装设计技术,融合了设计师的思想、技术经验,通过计算机强大的计算功能,使服装设计更加科学化、高效化,为服装设计师提供了一种现代化的工具,是未来服装设计的重要手段。而三维人台与服装仿真则是服装CAD技术的重要组成部分,是目前服装CAD领域的发展方向。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)根据人机工程学原理和服装测量规则确立人台模型测量基准线、基准点和常用的特征尺寸,并结合三维人体建模理论,利用NURBS曲面建模技术来绘制三维参数化可控人台。该人台模型通过简单的图形交互界面输入身高、胸围、臀围等特征尺寸,然后自动显示修改后的人台模型,并可以通过旋转不同角度来观察不同侧面的效果,通过不断调整特征尺寸,得到满意的模型效果,为下一步的研究奠定了基础和创造了良好的条件。(2)本文针对布料建模的效率问题,比较了几种建模方法的优缺点,在分析真实布料结构和物理机械特性的基础上,采用质点—弹簧模型,将结构弹簧、剪切弹簧、弯曲弹簧分别与布料的拉压、剪切和弯曲性能对应起来,并对不同的弹簧赋予不同的弹簧强度。根据牛顿力学理论,对质点的受力情况进行了详尽的分析,并统一建立动力学方程,利用数值积分方法来求解动力学方程,并对几种常用数值积分方法的求解效率和步长选取进行分析、比较,实现了布料的三维仿真,有效提高了模拟的真实感效果。(3)在碰撞处理方面,对现有的碰撞检测与响应的各种方法进行了分析和研究,在布料仿真中针对刚性的碰撞对象,采用了只对位置进行调整的快速的碰撞响应方法,并进行了初步实现。