本文關(guān)鍵詞：基于OpenGL的織物仿真及交互性研究

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【摘要】：時(shí)代在進(jìn)步技術(shù)在提高,隨著計(jì)算機(jī)硬件性能不斷改進(jìn),計(jì)算量較大的基于物理模型的織物仿真研究取得了進(jìn)一步地發(fā)展。如今廣泛應(yīng)用于電子商務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、服裝CAD (Computer Aided Design)設(shè)計(jì)、虛擬展示、動(dòng)漫娛樂等各個(gè)方面。實(shí)際生活中織物是作為人的附屬品而存在的,傳統(tǒng)織物仿真過程中對(duì)人與織物地交互性研究較少或比較簡單,本文基于這個(gè)問題就布料和服裝兩部分內(nèi)容進(jìn)行了相關(guān)研究。對(duì)于布料仿真,首先基于質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型構(gòu)建布料的物理仿真模型。然后對(duì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行受力分析,包括彈簧力、重力、風(fēng)力等,求出合力。最后利用顯式歐拉法進(jìn)行單步數(shù)值積分求解質(zhì)點(diǎn)的速度和位置。為了防止多個(gè)對(duì)象參與仿真時(shí)發(fā)生穿透現(xiàn)象,加入了碰撞檢測與響應(yīng)。對(duì)于服裝仿真,首先在CAD軟件中構(gòu)建線形衣片輪廓,并讀入到系統(tǒng)中。然后求出衣片輪廓包圍盒并進(jìn)行均勻布點(diǎn),在去除輪廓外的點(diǎn)后采用Bowyer-Watson算法進(jìn)行三角剖分。再之后添加結(jié)構(gòu)彈簧、剪切彈簧及縫合彈簧,經(jīng)受力分析后求出各質(zhì)點(diǎn)所受的合力。最后導(dǎo)入人體模型并構(gòu)造橢球包圍盒,進(jìn)行碰撞檢測與響應(yīng),實(shí)現(xiàn)虛擬試穿效果。為了對(duì)織物進(jìn)行交互仿真本文受OpenGL (Open Graphics Library)頂點(diǎn)處理機(jī)制啟發(fā),以鼠標(biāo)作為交互媒介,采用相反的過程將鼠標(biāo)客戶區(qū)坐標(biāo)映射到織物質(zhì)點(diǎn)上。首先創(chuàng)建window窗口,獲取鼠標(biāo)客戶區(qū)坐標(biāo)。然后先將客戶區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到相機(jī)空間并寫成向量的形式,將該向量轉(zhuǎn)換到世界空間作為射線方向,射線起始點(diǎn)為相機(jī)位置坐標(biāo)。最后將質(zhì)點(diǎn)看作小球,利用射線與小球的相交測試確定交互質(zhì)點(diǎn)。通過比例變換就能使交互質(zhì)點(diǎn)隨著鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS106;TP391.72

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本文編號(hào)：1230244