一种有效的隐式约束动力学布料动画方法

摘要：

布料动画中,通常采用施加约束的方式限制布料的过度拉伸.已有的研究工作没有充分考虑拉伸约束与弯曲形变之间的关系,构造的动画模型并不完善,无法模拟布料无拉伸而多褶皱的“刚柔”相混的复杂变形效果.针对此问题,提出一种基于隐式约束力的布料动画方法.首先,建立有效的布料弯曲受力模型,并提出一种动态适应性约束方法,能够同时处理布料运动过程中结构和剪切2种不同类型的拉伸,避免单一结构拉伸约束导致的“过剪切”变形或者过约束导致的“刚性”失真效果；建立碰撞约束,避免局部调整穿透质点引起的过度拉伸问题.其次,将各种约束以隐式约束力的形式增加到动力学系统中,采用约束型迭代精化的方法进行求解.实验结果表明,该方法稳定有效,能够在保持布料弯曲形变的前提下,将拉伸控制在合理范围内,真实地刻画布料“易弯抗拉”的变形特征,实现逼真的布料变形动画模拟.

关键词：布料、布料动画、物理模型、约束、约束动力学、无拉伸

所属期刊栏目：49

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目U0935003,61173053,60403042;中央高技基本科研业务费专项基金项目10MG26

在线出版日期：2012-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1388-1397