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模型建立的好坏直接影响到最终的模拟效果和速度,在对服装布料建模的过程中涉及到网格剖分、受力分析、力学方程的建立、数值求解、超弹性约束等诸多因素,这些因素都对模型的建立有直接的影响。
首先,本文对三类常见的建模方法(几何方法、物理方法、综合方法)进行了分析比较,并归纳了建模过程中出现的主要问题。
其次,对建模过程中涉及的内容进行以下几方面的研究:
(1)在网格剖分过程中,本文根据栅格法思想,对位缝合关系,采用了效率较高的经纬扫描线点填充算法进行网格剖分。
(2)对模型中的质点进行了详细的力学分析,并根据牛顿第二定律建立了服装布料模拟的动力学方程。
(3)在分析比较各种数值求解方法的基础上,采用了显欧拉公式对该模型进行了数值求解。
(4)对于在模拟过程中出现的超弹性问题,本文分析比较了几种常规解决方法的优缺点,同时将速度调整和位置调整结合起来,有效的解决了模拟过程中出现的超弹性现象。
(5)在接口问题上,本文分析介绍了作为接口文件的3DS文件及其数据格式。
最后,本文的模拟实验程序在 Microsoft Visual C++6.0集成环境中开发,三维图形渲染绘制与动画使用 OpenGL。在开发的过程中自始至终的贯彻了面向对象的思想,实现了基于弹簧-质点模型的服装布料建模,并为后续的碰撞检测、纹理映射、对位缝合等打下了良好的基础。