织物实时动画技术的研究与实现

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong507
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
织物在日常生活中是随处可见的,并在计算机动画中出现的场合很多,如窗帘、桌布、飘动的旗帜等;特别衣服覆盖了人体的80%以上,如果要求人体动画具有令人满意的细节和真实感,那么织物动画是不可缺少的。因此,织物模拟在虚拟现实、计算机艺术、时装CAD软件、电子商务等多方面有着广泛的应用前景。但在游戏、服装CAD的展示系统等应用中,需要交互式地、实时地生成动画,而采用基于物理模型的织物动画在计算机上模拟需化费大量的计算时间,所以实时的、交互式的织物模拟一直是具有挑战性的课题,当务之急是提高速度。 为了提高实时、交互式的织物动画模拟性能,本文主要从模型本身的计算时间、碰撞检测与响应时间这二方面来考虑,提出了新的方法,从而大大减少计算量,提高模拟性能。 织物建模是织物模拟动画的基础。当前关于织物模拟基本上都采用基于物理的方法,因此本文首先分析了经典“质点-弹簧”模型与“半刚性-复杂摆”这二个物理模型;然后,介绍了经典“质点-弹簧”模型简化的原因与具体方法,并同时充分利用“半刚性-复杂摆”模型经向与纬向约束分开计算的优点。 碰撞检测和碰撞响应一直是织物实时、交互式模拟中的瓶颈,一般包括自碰撞和织物与外界环境的碰撞二部分。本文主要对织物与外界环境的碰撞检测算法进行了研究,特别是服装与人体模型的碰撞检测算法。首先,介绍了以往服装与人体模型碰撞检测算法;然后详细介绍并实现高性能的人体椭圆包围盒碰撞检测算法;最后根据此碰撞检测本身存在的局部性,时间与空间相关性等提出加速算法。 最后,本文建立二个应用测试实例:一个是用VC++7.0和OpenGL实现的基于物理模型的窗帘实时动画,另一个是用jdk5.0和java3D实现的基于物理模型的交互式服装实时动画。结果显示,本文实现的织物模拟动画具有很强真实性并达到了实时、交互式的效果;并将本文的模拟方法与传统的模拟方法进行比较,表明本文所用方法使计算量大大减少,性能大大提高;而后一个实例采用了跨平台语言jdk5.0+java3D实现,因此可直接应用于相关电子商务,计算机动画,虚拟现实等领域,用着良好的应用前景。
其他文献
随着信息化技术的发展,及时有效地利用不断增长的信息资源已经成为信息服务的应用热点,而如何对大量异构的信息资源进行整合与共享是有效利用现有信息资源的关键技术问题.实
系统安全领域有很多关键问题需要针对二进制代码进行安全特性的分析,比如安全脆弱性分析与利用,安全后门分析,恶意代码分析等等。对二进制代码进行分析的重要工程方法之一是反编
离散曲面造型是计算机图形学和几何设计中的重要组成部分。由于技术条件限制,由三维扫描或其它手段获取的离散曲面的质量通常无法满足后续几何建模、曲面编辑和数值计算等处理
由于WSN工作在开放的环境中,因此WSN在多跳数据传递过程中很容易遭到恶意节点的积极攻击,例如篡改数据、发送假数据或重放旧数据。逐跳认证是预防这种攻击最好的方法。然而,
业务流程是组织为实现业务的某一特定目标所采取的一系列有规律的活动和方法。在竞争激烈的当今世界,企业必须重视并研究业务流程的快速重组,从而使企业立于不败之地。然而,在信
由于计算机在21世纪的大规模应用与普及,硬件和软件以几何倍数的发展,极大推进社会的信息化前进的步伐。可是人们渐渐发现即使耗资巨大的服务器集群也开始不能满足互联网庞大用
随着信息化的不断加快,国家公共安全、信息安全等关系国计民生的领域需要高可靠性、高安全性的全新身份识别技术,生物特征识别技术应运而生。但是,仅靠单一生物特征模态(比如人
异步电动机因其具有较高的性价比及良好的环境适应性,在电力系统及各种工业生产中被作为主要的动力设备而得到了广泛的应用。异步电动机的运行状况直接影响到工业生产的正常进
物联网凭借其连通互联网世界和真实物理世界的能力,已经在工业、医疗、交通、民生等各个领域获得广泛应用。无线传感器网络作为物联网前端感知物理世界的第一环,成为物联网系统
表情是人们非语言交流的一种重要表达方式,是理解人类情感的重要途径。本文主要研究了基于计算机视觉的脸部表情分析技术,主要工作包括: 1.提出了结合特征模板和肤色信息的人