[发明专利]一种计算机中人体服装动态仿真实现方法

权利要求书

1.一种计算机中人体服装动态仿真实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，参数化人体建模：使用插值样条曲面对人体的各个部位分别建立曲面模型并进行光顺拼接，得到完整的人体网格模型；

步骤2，载入服装模型，对服装模型和人体网格模型进行预处理；

步骤3，对服装模型构建质点-弹簧模型，进行仿真动画计算；

步骤4，对质点-弹簧模型进行积分后校正；

步骤5，对服装模型和人体网格模型进行碰撞检测和响应。

2.如权利要求1所述的一种计算机中人体服装动态仿真实现方法，其特征在于，步骤1包括如下步骤：

步骤1-1，获取人体表面的特征点和特征尺寸；

步骤1-2，根据获取的特征点和特征尺寸，求出表面型值点；

步骤1-3，对每个人体部位进行分块表面重建，采用插值样条曲面建立每个人体分块部位的曲面构成曲面模型，获得人体部位生成点的法向量；

步骤1-4，对各个人体分块部位的曲面模型进行光顺拼接；

步骤1-5，加入人体部位生成点的法向量、根据设置的环境光参数模拟光照以显示人体模型；

步骤1-6，通过改变骨架点坐标以驱动人体动作实现人体动画，通过改变特征尺寸实现人体体型的改变，骨架点是特征点中人体每个分块部位接合处的点。

3.如权利要求2所述的一种计算机中人体服装动态仿真实现方法，其特征在于，步骤1-3包括如下步骤：

步骤1-3-1，将该人体部位分层，每层都是一条闭合曲线，通过使用插值样条建模，得到每层曲线的控制点，形成该人体部位的控制点矩阵；

步骤1-3-2，求取插值样条曲线的一组基函数，公式如下：

φ(x,a)=sin(πx)πxe-ax2x≠01x=0,]]>

其中a是一个大于零的常数，x是曲线所在局部坐标系的横坐标，e是自然对数的底数，插值样条曲面的计算公式为：

P(u,v)=Σi=0m-1Σj=0n-1Pi,jφ(u-i,a)φ(v-j,a)=(φ(u-0,a),φ(u-1,a),...,φ(u-m,a))Am×nφ(v-0,a)φ(v-1,a)...φ(v-n+1,a),]]>

其中Ф()是插值样条曲线的一组基函数，u,v分别是水平面平行方向和人体竖直方向上的坐标，i和j是控制点的序号，取值范围为i＝0,1,…,m-1，j＝0,1,…,n-1，m、n分别表示两个方向上控制点的个数，P_i,j为一控制点的坐标，A_m×n＝(P_i,j)_m×n是控制点矩阵；

步骤1-3-3，控制点矩阵中的一个元素即为控制点的坐标，将该坐标与一组基函数的值代入插值样条曲面表达式中，通过调整参数方程中u，v的变化率，求得该人体部位表面任意一个表面点的坐标；

步骤1-3-4，对该人体部位生成的表面点进行三角网格化得到人体模型的三角面片，并计算各点法向量。