基于雙層網(wǎng)格模型的快速布料模擬.pdf

1、實(shí)時(shí)布料模擬是當(dāng)前圖形學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，有很多學(xué)者在積極地探索。早期的布料模擬采用純幾何模型，純幾何模型的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單快速，但其缺點(diǎn)也是明顯的：僅僅能適用一些特殊情況，并且還需要用戶干預(yù)，模擬的效果也不夠逼真。自從采用物理模型之后，布料模擬技術(shù)才獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。物理模型中最經(jīng)典的是質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型，它把布料離散化為一個(gè)個(gè)彈簧質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)之間用彈簧相連。質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型給出了較為逼真的布料模擬效果。在質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型中，一開(kāi)始人們采用顯式積分，

2、但是顯式積分需要較小的時(shí)間步，而這往往會(huì)導(dǎo)致更多的迭代次數(shù)和模擬的不穩(wěn)定。后來(lái)人們又考慮采用隱式方法，克服了顯式方法的一些缺點(diǎn)，在保證穩(wěn)定性的同時(shí)，又可以采取較大的時(shí)間步，從而減少了迭代的次數(shù)。雖然隱式方法給出了穩(wěn)定的布料模擬，但是它還是不可避免的要解一個(gè)大的線性方程組。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)數(shù)量變得很大的時(shí)候，它就無(wú)能為力了。本文提出了一種雙層網(wǎng)格模型，一層粗網(wǎng)格用來(lái)表示布料的整體運(yùn)動(dòng)，另一層細(xì)網(wǎng)格則用來(lái)表示布料的細(xì)節(jié)特征，比如皺褶。兩層網(wǎng)格各司其責(zé)