布料及數(shù)字服裝模型動(dòng)態(tài)仿真的若干問題研究.pdf

1、服裝設(shè)計(jì)是服裝企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的制勝武器,傳統(tǒng)的服裝設(shè)計(jì)存在成本高、周期長(zhǎng)、資源得不到充分利用等缺點(diǎn),服裝CAD的出現(xiàn)和發(fā)展為解決這些問題提供了可能。三維服裝CAD將服裝設(shè)計(jì)由單純貼圖實(shí)現(xiàn)的顏色和款式搭配變?yōu)檎宫F(xiàn)服裝材質(zhì)特色、人體全方位的著裝效果展示。更進(jìn)一步地,可以實(shí)現(xiàn)服裝大小,舒適性的匹配,服裝設(shè)計(jì)與展示正變得越來越個(gè)性化、直觀化。布料與數(shù)字服裝模型的動(dòng)態(tài)仿真是服裝CAD必不可少的組成部分,通過表現(xiàn)織物本身特有的物理屬性,能夠表現(xiàn)更

2、加逼真的效果。所以對(duì)布料與數(shù)字服裝模型動(dòng)態(tài)仿真的研究具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文使用物理的方法對(duì)布料織物進(jìn)行建模,模擬了織物在風(fēng)力作用下及與簡(jiǎn)單物體發(fā)生碰撞的動(dòng)畫效果,最后通過織物衣片的縫合展現(xiàn)了人體模型著裝的具體效果,具體內(nèi)容如下:
　　 (1)綜合分析了布料動(dòng)畫模擬以及三維數(shù)字服裝仿真的研究現(xiàn)狀,并指出了其重要的研究意義和廣泛的應(yīng)用前景。
　　 (2)對(duì)布料模擬采用了基于物理方法的彈簧質(zhì)點(diǎn)模型。模擬初

3、始化時(shí)質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量是制約仿真速度的一個(gè)重要因素。為了提高布料仿真的效率和效果,本文提出了一種基于四叉樹結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)分方法,對(duì)發(fā)生碰撞的質(zhì)點(diǎn)所在網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)分,并使用四叉樹結(jié)構(gòu)對(duì)新生成的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)和操作。同時(shí)本文采用遍歷面結(jié)構(gòu)體的方法計(jì)算系統(tǒng)中的彈簧力,去除了邊結(jié)構(gòu)體,節(jié)省了系統(tǒng)開銷。
　　 (3)本文數(shù)字服裝模型的生成是通過交互式地拾取縫合點(diǎn)對(duì),將二維的衣片網(wǎng)格合并成三維的服裝模型。衣片中的網(wǎng)格在縫合過程中會(huì)與人體模型發(fā)生碰

4、撞,碰撞檢測(cè)和處理效率極大制約著縫合過程的速度。本文提出了建立多分辨率的橢球型包圍盒來代替人體模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)。首先,通過八叉樹方法體劃分人體模型所在的最小體素;對(duì)每一個(gè)劃分后的體素節(jié)點(diǎn),生成最小外接包圍球;最后,通過不斷融合圓球和橢球,形成不同精細(xì)程度的橢球包圍盒集,從而實(shí)現(xiàn)服裝與人體之間的快速碰撞檢測(cè)。
　　 (4)本文使用C++,OpenGL來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)的開發(fā)。描述了系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)功能的響應(yīng)接口函數(shù)。