基于物理的实时人体动画

为了快速而生动地实现人体动画,提出了一种骨架驱动的人体动画的新模型.该模型的结构分线骨骼、三维中间层和控制网格体三层.用截面变形法实现规则三维中间层在线骨骼驱动下的变形;在生物力学的基础上,使用扩展的自由变形技术对不规则三维中间层进行变形.用线性有限元方法,得到了大型稀疏线性方程组,利用预处理共轭梯度法求解了方程组的解,实现了三维中间层对控制网格体的驱动.在控制网格体中嵌入人体皮肤,利用线性插值法,计算得到皮肤变形.实验结果表明,该模型能达得实时性,并能方便地实现肢体的弯曲和扭转.

基于物理的烟雾动画

基于物理的烟雾模拟中,需要求解Navier-Stokes偏微分方程组.通过量纲分析,简化了该方程.在求解对流项时采用半拉格朗日方法,为弥补该方法带来的数值耗散,引入了高阶精度紧致格式,在较粗的网格上亦可得到较高精度的导数值.实验结果表明:该算法效果比较真实,速度较快.