發(fā)布時間：2023-04-30 04:52

　　物體形變仿真技術是計算機圖形學領域中的一個重要研究方向。物體形變仿真技術研究的關鍵在于既要提高形變模型的精確度,又要提高形變模型計算效率,還要保持形變模型的穩(wěn)定性。在眾多形變模型中,質(zhì)點彈簧模型以其計算簡單、建模方便、實時性較高等特點受到許多學者的熱愛。但是質(zhì)點彈簧模型相對于其它仿真模型,有著計算精度不高、不夠穩(wěn)定等問題。為此,本文提出一種基于質(zhì)點彈簧模型的改進模型,并結(jié)合粒子群算法對物體形變進行仿真。首先,對傳統(tǒng)質(zhì)點彈簧模型進行詳細分析,針對傳統(tǒng)質(zhì)點彈簧模型容易產(chǎn)生“失真”、“超彈”等現(xiàn)象進行了改善,為了提高質(zhì)點彈簧模型的穩(wěn)定性,本文提出了一種新型彈簧結(jié)構(gòu)“限定彈簧”加入傳統(tǒng)質(zhì)點彈簧模型中。限定彈簧不同于傳統(tǒng)質(zhì)點彈簧模型的彈簧結(jié)構(gòu),限定彈簧不直接參與力學計算,但是限定彈簧對彈簧兩端的兩個質(zhì)點間的長度變化進行約束限定,在保證質(zhì)點彈簧模型形變穩(wěn)定的情況下降低系統(tǒng)的時間開銷。實驗結(jié)果表明,限定彈簧能夠有效處理質(zhì)點彈簧模型的超彈失真等現(xiàn)象,確保了模型的穩(wěn)定性,提高了仿真系統(tǒng)的實時性。然后,對傳統(tǒng)質(zhì)點彈簧模型相對比于其它形變模型存在形變精確度不高的問題進行了研究分析。傳統(tǒng)質(zhì)點彈簧模型彈簧參數(shù)往...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于幾何的建模方法
        1.2.2 基于物理的建模方法
    1.3 物體形變模擬仿真待解決的問題
    1.4 課題研究目標、內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第2章 質(zhì)點彈簧模型系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 質(zhì)點彈簧模型
        2.2.1 模型描述
        2.2.2 受力分析
    2.3 運動數(shù)值積分計算
        2.3.1 顯式積分方法
        2.3.2 隱式積分方法
    2.4 碰撞檢測與響應
        2.4.1 碰撞檢測
        2.4.2 碰撞響應
    2.5 本章小結(jié)
第3章 改進的質(zhì)點彈簧模型
    3.1 引言
    3.2 限定彈簧
    3.3 形變程度系數(shù)
    3.4 算法流程
    3.5 實驗結(jié)果
        3.5.1 實驗環(huán)境
        3.5.2 實驗設定
        3.5.3 形變仿真
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于粒子群算法的多材質(zhì)物體形變仿真
    4.1 引言
    4.2 粒子群算法
    4.3 有限元分析
    4.4 限定參數(shù)設定
    4.5 多材質(zhì)物體形變仿真
    4.6 實驗結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第5章 多材質(zhì)物體形變仿真系統(tǒng)實現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)總體框架
    5.3 建立質(zhì)點彈簧模型
    5.4 模型處理
    5.5 物理仿真
    5.6 渲染
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來展望
致謝
參考文獻



本文編號：3806459