基于力反饋技術(shù)的虛擬繪制過程控制方法.pdf

1、在消費品工業(yè)領(lǐng)域，消費者對產(chǎn)品個性化的需求越來越多，這對產(chǎn)品設(shè)計提出了更高的要求。虛擬油泥造型(virtual clay modeling，VCM)是一種新的CAD技術(shù)，基于力反饋技術(shù)的虛擬油泥造型系統(tǒng)能夠使設(shè)計人員在虛擬環(huán)境中完成產(chǎn)品外觀創(chuàng)新設(shè)計，克服了傳統(tǒng)油泥建模過程和計算機輔助設(shè)計方法的不足，能充分支持設(shè)計人員創(chuàng)造能力的發(fā)揮，但目前該系統(tǒng)缺少產(chǎn)品表面裝飾功能。因此將力反饋技術(shù)引入虛擬三維繪制過程，在基于油泥造型技術(shù)的產(chǎn)品外形創(chuàng)新設(shè)

2、計基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實現(xiàn)虛擬產(chǎn)品表面裝飾功能，滿足設(shè)計師全方位的創(chuàng)新設(shè)計與交互需求。
　　本課題來源于國家自然科學(xué)基金“基于實時力反饋技術(shù)的虛擬產(chǎn)品表面三維繪制方法研究”項目(51175058)。本文主要研究課題中基于力反饋技術(shù)的虛擬繪制過程的控制方法，分析了虛擬繪制過程中力與筆道的關(guān)系以及濕度的變化對水墨效果的影響，并將力反饋技術(shù)引入虛擬繪制過程，提出了基于力反饋技術(shù)的筆道仿真和水墨效果仿真方法。該方法根據(jù)毛筆模型受力后的形態(tài)，采用

3、筆道繪制算法，實時顯示筆道形狀并輸出反饋力，實現(xiàn)力對筆道的動態(tài)控制;然后根據(jù)力對筆道的影響實時計算筆道面積和毛筆濕度的變化，并通過濕度的影響墨色深淺的變化，實現(xiàn)了濕度對水墨效果仿真的控制，增強了虛擬繪制過程的真實感。
　　本文虛擬繪制系統(tǒng)的開發(fā)平臺為Microsoft Visual C++，圖形開發(fā)平臺為Open Inventor，力反饋設(shè)備為Phantom Desktop。在該系統(tǒng)下進(jìn)行的仿真實驗結(jié)果表明，該方法能夠使操作人員通