基于力反饋技術(shù)的毛筆建模仿真研究.pdf

1、在消費(fèi)品工業(yè)領(lǐng)域，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化的需求越來越多，這對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)人員在虛擬環(huán)境中完成產(chǎn)品外觀創(chuàng)新設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)油泥建模過程和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法的不足，能充分支持設(shè)計(jì)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(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)虛擬產(chǎn)品表面裝飾功能，滿足設(shè)計(jì)師全方位的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與交互需求。
　　本課題來源于國家自然科學(xué)基金“基于實(shí)時(shí)力反饋技術(shù)的虛擬產(chǎn)品表面三維繪制方法研究”項(xiàng)目(51175058)，研究虛擬繪制中基于力反饋技術(shù)的毛筆建模仿真。本文研究了毛筆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有效地構(gòu)建基于力反饋技術(shù)的毛筆模型。該模型由兩部分構(gòu)成:毛筆幾何模型和毛筆力學(xué)模型。毛筆幾何模型由Open Inventor構(gòu)建;毛筆的力學(xué)模型由彈簧-振子模型構(gòu)建?；诹?/p>

3、反饋技術(shù)的毛筆仿真模型可以有效建立虛擬力和毛筆變形之間的關(guān)系。研究了毛筆的力學(xué)行為，分析影響毛筆受力彎曲變形的因素，深入分析了力對(duì)毛筆形態(tài)變化影響，構(gòu)建壓力反饋力與毛筆形態(tài)變化的關(guān)系，將毛筆形態(tài)實(shí)時(shí)顯示并輸出反饋力，實(shí)現(xiàn)了基于力反饋技術(shù)的毛筆建模仿真。
　　本文中虛擬繪制系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)為Microsoft Visual C++，圖形開發(fā)平臺(tái)為OpenInventor，力反饋設(shè)備為Phantom Desktop。在該系統(tǒng)下進(jìn)行的仿真