基于OpenGL的织物仿真及交互性研究

发布时间：2017-11-26 15:21

  本文关键词：基于OpenGL的织物仿真及交互性研究

  更多相关文章： 服装建模 布料动画 交互 碰撞检测

【摘要】：时代在进步技术在提高,随着计算机硬件性能不断改进,计算量较大的基于物理模型的织物仿真研究取得了进一步地发展。如今广泛应用于电子商务、虚拟现实、服装CAD (Computer Aided Design)设计、虚拟展示、动漫娱乐等各个方面。实际生活中织物是作为人的附属品而存在的,传统织物仿真过程中对人与织物地交互性研究较少或比较简单,本文基于这个问题就布料和服装两部分内容进行了相关研究。对于布料仿真,首先基于质点-弹簧模型构建布料的物理仿真模型。然后对质点进行受力分析,包括弹簧力、重力、风力等,求出合力。最后利用显式欧拉法进行单步数值积分求解质点的速度和位置。为了防止多个对象参与仿真时发生穿透现象,加入了碰撞检测与响应。对于服装仿真,首先在CAD软件中构建线形衣片轮廓,并读入到系统中。然后求出衣片轮廓包围盒并进行均匀布点,在去除轮廓外的点后采用Bowyer-Watson算法进行三角剖分。再之后添加结构弹簧、剪切弹簧及缝合弹簧,经受力分析后求出各质点所受的合力。最后导入人体模型并构造椭球包围盒,进行碰撞检测与响应,实现虚拟试穿效果。为了对织物进行交互仿真本文受OpenGL (Open Graphics Library)顶点处理机制启发,以鼠标作为交互媒介,采用相反的过程将鼠标客户区坐标映射到织物质点上。首先创建window窗口,获取鼠标客户区坐标。然后先将客户区坐标转换到相机空间并写成向量的形式,将该向量转换到世界空间作为射线方向,射线起始点为相机位置坐标。最后将质点看作小球,利用射线与小球的相交测试确定交互质点。通过比例变换就能使交互质点随着鼠标的运动而运动。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS106;TP391.72

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本文编号：1230244