基于角色几何碰撞体估计的实时服装仿真

提出了一种快速处理三维服装仿真中角色与服装碰撞的方法.该方法能够满足交互式实时仿真环境的需求.在预处理阶段,根据蒙皮动画的特点,将角色的几何形状以球和简化凸包等简单碰撞体进行估计.在实时模拟阶段,这些碰撞体跟随骨架运动并代替角色模型网格完成与虚拟服装之间的碰撞处理.此外,为了能够快速计算碰撞响应信息,该方法还利用外围映射机制进一步开发了相交测试的空间局部性.实验结果表明,应用该方法可以有效避免衣片与角色模型之间的相互穿透,同时大幅度地减少碰撞处理计算量.实时仿真系统对于复杂服装网格仍然保持了较高的模拟帧速率.

三维服装仿真中的“服装-人体”快速冲突检测及响应算法

三维服装仿真可以为三维人体动画生成逼真的服装动态效果,但其中的冲突检测与仿真计算的时间复杂度太高,其实用性一直受到很大限制·提出了一种快速的“服装-人体”冲突检测及响应算法,在人体运动状态下,快速检测服装与人体之间的位置冲突,其时间复杂度仅为O(n)(n为服装模型上的顶点数目)·在此基础上,提出一种合理有效的冲突响应机制,并实现快速稳定的三维服装仿真,取得了真实的仿真结果·

三维服装仿真中的参数化人体建模技术

三维服装仿真中,通常需要以不同体态特征的人体来展示穿着效果,例如服装的立体感以及合体性等。考虑到这一实际应用,提出了一种参数化人体建模的新方法。特征参数的确定依据人体测量学理论,模板和结果模型都表示为空间多边形网格,底层几何处理基于计算机图形学轴变形技术,同时引入了径向变形权重曲线来增加调整的灵活性。该方法具有操作简单,输入直观以及建模速度快的优点,能够有效满足三维服装仿真环境对个性化人体模型的需求。

基于碰撞检测算法的动态服装仿真研究

针对传统服装仿真方法中的动力学模型生成策略和碰撞检测算法提出了改进。首先采用三角网格代替传统的四方网格,并给出了三角网格的生成算法;然后分别测试出待测点与AABB包围盒和图元的碰撞检测时间;再计算出整个碰撞检测时间开销最小时叶子包围盒中的图元数目;最后以该图元数目来构造AABB碰撞检测树,实现了最优情况计算叶子包围盒图元数量的方法。仿真结果表明,该改进生成算法能够有效地减少了碰撞检测时间。

基于k-DOPs的改进的虚拟服装仿真系统碰撞检测算法

碰撞检测是服装仿真系统高效、准确地模拟织物的瓶颈。由于织物本身轻、薄、易变形的特殊属性,任何细微的碰撞检测差错都会导致穿透、重叠等严重的视觉后果。本文提出了一种面向服装仿真系统的改进碰撞检测算法。本算法基于k-DOPs层次包围盒法,改进了包围盒和层次树的更新算法,优化了原有的碰撞检测算法。引入了表面曲率准则及法向量锥的概念,提高了自碰撞检测效率。实验结果证明,应用本算法可以使服装仿真达到比较逼真的效果。

适于网络试穿的快速三维服装仿真方法

三维服装仿真技术是虚拟试衣的核心,目前三维服装仿真常用有限元技术来实现,该方法仿真花费的时间较长不能满足网络试衣的要求。提出了一种基于服装裁剪分片技术的三维服装仿真方法,该方法参考服装设计知识将待仿真服装划分为若干衣片,然后用贝塞尔曲面分别模拟这些衣片,最后利用纹理映射技术把服装布料的图案映射到相应的衣片,得到服装三维仿真模型。实验表明利用该方法得到的三维服装模型能够把服装的基本试穿效果展示出来,而且所需的时间很短,可以满足在线试穿的要求。

基于改进韦尔莱积分法的服装仿真系统设计

为了改进服装仿真系统的运行效率,提出一种基于改进韦尔莱积分法的三维服装仿真系统。建立基于质点-弹簧的布料模型,将织物材料特性引入表达式,针对不同布料特性采用不同的弹簧模型参数,在特定质点上添加缝合力使其更加接近真实状况;通过对比不同高精度数值计算方法,选择二阶泰勒级数作为韦尔莱积分法的启动函数,在相同条件下具有更高的计算精度和稳定性;在不同受力情况下,通过引入Beeman算法,大大减小韦尔莱算法的计算误差;最后,采用椭球体包围盒模拟人体进行碰撞检测并处理。经过Visual Studio以及Unity实验平台验证,本文提出的改进系统能够有效模拟出服装在人体上的具体状态,算法稳定性强,具有一定的工程实用价值。

隐式积分方法在服装仿真系统中的应用

一般的服装仿真系统都采用普通积分方法为系统建模。常为保证系统的稳定性又不得不采用较小的采样时间间隔 ,这样使系统在仿真过程中要处理大量的数据。该文向大家介绍一种应用于仿真系统的新的积分方法———隐式积分法 ,它既保证系统稳定性 ,又可以采用较大采样间隔 ,然后通过对布片的受力分析 ,解释该方法的具体应用。

分类应变限制下的服装仿真

针对服装仿真中基于物理的质点弹簧模型会产生不真实拉伸形变这一问题,提出了一种分类应变限制方法。该方法主要分为两大处理模块。第一个模块是分类:它使用积分系统计算的速度作为输入参数;然后通过能量法判断某个点是否进行应变限制;最后根据判断结果将点集分为需要应变限制和不需要应变限制两类。第二个模块是应变限制:首先,它设定了弹簧形变限制值和主应变方向上三个未知的限制比;然后根据线应变理论计算出与点相连的弹簧应变张量;最后,通过弹簧方向向量的不变性计算出限制比并更新点的空间位置。该方法在保证仿真结果自然的情况下避免了不真实拉伸形变,并且不需要对所有的图元进行应变限制的处理,减少了计算开销保证了实时性。实验结果表明该方法有不错的仿真效果和仿真效率。

三维服装仿真中人体左右剖面的构造

针对三维服装仿真人体变形严重失真的情况,提出一种构造人体左右剖面的算法,将人体分成前后2个部分分别进行变形。首先,对处理过的扫描人体进行特征识别,选取肩线和体侧线上的点,指定为特征点,标识并获取其三维坐标信息;其次,对这些特征点的坐标数据进行分析,构造空间二次曲面方程作为左右剖面模型;然后,利用逆向工程的曲面重构,将获取的指定特征点的三维坐标数据代入二次曲面方程,构成非齐次线性方程组,通过反求方程组的参数,获得二次曲面方程的系数;最后,将构成左右剖面的二次曲面方程应用到仿真人体上,形成包含特征点的冠状面。研究结果表明,该方法精准地构造了人体冠状面,将仿真人体分成前后2个部分,并应用到服装仿真人体的变形,效果良好。

基于有限元方法的虚拟服装仿真系统

基于有限元方法设计并实现了一种虚拟服装仿真系统。首先基于有限元方法对服装布料所受拉伸力和弯曲力进行建模；然后将组成服装的多块布料根据对应关系进行缝合；最后在布料缝合过程中，检测布料与人体模型之间发生的碰撞并进行碰撞响应。实验结果表明，本系统具有仿真速度快和稳定性高的特点，在褶皱及折痕等细节方面也有较好的表现。

基于粒子-弹簧模型的动态服装仿真

采用基于粒子 -弹簧模型的仿真系统模拟服装在风等外力作用下的悬垂效果。发展了传统的对象 -空间的冲突检测技术 ,采用基于最小包围盒的快速碰撞检测算法检测人体与服装的碰撞 ,显著提高了模拟速度。同时采用内力修正法克服失真现象 ,取得自然逼真的模拟效果。

基于质点-弹簧模型的交互式服装仿真系统的设计与实现

基于质点——弹簧模型,结合OpenGL的拾取技术和虚拟缝合技术,设计并实现了交互式服装虚拟仿真系统,具备衣片信息获取及离散、三维空间中服装缝合信息的快速设定、服装虚拟缝合等功能,实现了多款服装虚拟试穿效果的模拟.

融合粤剧元素的服装虚拟仿真技术在高等教育课程思政教学中的应用与实践

以广东职业技术学院的“3D服装设计与应用”课程为例,探讨了融合粤剧元素的服装虚拟仿真技术在课程思政教学中的应用与实践。通过分析课程内容、教学方法和评价体系,旨在展示如何将传统文化与现代技术相结合,以提高学生的思想政治素质和专业技能。

基于促进虚拟仿真技术在传统服装行业成果转化的服装设计与工艺专业三教改革路径研究

旨在研究利用高等院校的虚拟仿真技术与传统服装行业相融合,从而实现成果转化,把转化成果服务于服装设计与工业专业的三教改革。

服装虚拟仿真系统研究

通过分析服装虚拟仿真的基本步骤,给出了改进的质点-弹簧模型和服装真实感模拟方程,并对动态系统进行了求解.重点针对服装仿真中存在的碰撞检测效率低和统一分辨率不能满足真实感仿真这两个关键问题,对原有算法从多方面提出了改进.用改进后的算法实现的服装虚拟仿真系统效果逼真,生成画面的真实感比较满意.

织物物理模拟与三维服装实时仿真技术

针对织物物理建模的计算效率和稳定性问题,提出基于约束的织物质点弹簧模型。以简单几何实体球和圆柱为例,说明处理织物可变形体与环境对象碰撞的总体策略,结合实体碰撞对物理模拟流程进行总结性描述。实验结果表明,该建模方法相对于织物的几何复杂度有接近线性的计算效率,因此很适合于实时仿真环境。将上述研究成果集成应用到三维服装仿真环境中,给出了验证实例。

基于OpenGL的三维服装虚拟仿真

在OpenGL的框架下,将OpenGL与Visual C++紧密结合,进行服装人台参数三次样条插值和体型变化、服装造型点三维数据以及小平面法向量的计算.并且应用OpenGL的三维建模、变换、光照处理、材质处理等功能,建立了服装人台、服装的曲面模型,最终实现了三维服装虚拟仿真和服装款式的选择.

通用三维服装模型的强约束动态仿真方法

随着三维游戏和虚拟试衣要求的不断提高,服装仿真已经从布料模拟向服装动态模拟的方向发展,具有真实性、实时性、通用性与交互性的服装仿真技术有很强的研究和实用价值。针对目前算法研究中普遍存在的实时性与通用性不足,提出了一种针对任意三维服装模型的实时仿真方法,将模型顶点和三角面映射为质点的弹簧模型,以克服传统的布料解算器对三维模型的网格限制。利用简便易行的Verlet积分器提高运算效率,并对质点间的形变进行强约束补偿,防止过拉伸(超弹)现象的发生,提高了系统的稳定性。通过实验验证了算法的高效性和可靠性,并可方便地以插件或模块形式与其它软件整合。

基于弱弹性拉伸的任意服装模型仿真

为了提高三维服装模拟的通用性并保证运行过程的实时性,提出了一种针对任意三维服装模型的仿真方法.首先将不规则的顶点按照三角面关系映射成质点弹簧模型,将弹簧视为类刚性杆,但保持迭代过程中的弱弹性.利用Verlet方法快速预测质点的位置,并通过弱弹性约束防止布料过拉伸现象的发生.实验表明该方法克服了传统解算器对模型的规则网格限制,保证了计算的高效性和可靠性,仿真结果更符合织物的物理特性.