[发明专利]基于PCISPH由物理驱动的织物水含量仿真可视化方法

权利要求书

1.一种基于PCISPH由物理驱动的织物水含量仿真可视化方法，其特征在于，所述的可视化方法包括以下步骤：

S1、设置纱线结构参数、飞线结构参数、织物整体参数和织物结构参数；

S2、根据纱线结构参数和飞线结构参数构造纤维单元，并根据织物密度排列纤维单元组成初步织物模型，根据织物厚度调整初步织物模型得到最终织物模型，根据最终织物模型进行包围盒构造；

S3、求解液体粒子动力学方程，通过计算液体粒子区域密度、黏力、压力、表面张力和重力，进行液体粒子运动状态的更新；

S4、仿真计算液体与织物的交互过程，通过碰撞检测判定液体是否应该被吸收，仿真计算液体的芯吸过程、扩散过程和传输过程；

S5、根据交互过程计算液体粒子受到的毛细管压力和扩散驱动力；

S6、根据仿真计算进行结果可视化，对液体进行表面重建和纤维分段着色。

2.根据权利要求1所述的基于PCISPH由物理驱动的织物水含量仿真可视化方法，其特征在于，所述的步骤S1过程如下：

S11、设置纱线结构参数，该纱线结构参数由纱线直径、纱线接触面积和纱线弯曲程度三个参数构成，其中，纱线为构成织物模型的主结构，由多个纤维分段组成，纤维分段为组成纱线的基本单元，包括向上弯曲和向下弯曲两种形式；

S12、设置飞线结构参数，该飞线结构参数由飞线直径、飞线长度和飞线密度三个参数构成，其中，飞线密度表示在一个纤维分段上飞线的数目，飞线密度的大小影响织物表面粗糙度，飞线表示不完全包含在纱线中的线头，又可以分为环形飞线和茸毛飞线，环形飞线为两端在纱线内，中间部分在纱线外的飞线，茸毛飞线为一端在纱线内，一端在纱线外的飞线；

S13、设置织物整体参数，该织物整体参数由织物厚度和织物表面粗糙度两个参数构成；

S14、设置织物结构参数，该织物结构参数由织物孔隙率和织物密度两个参数构成，其中，织物孔隙率是指是织物孔隙体积与织物体积在自然状态下的百分比，织物密度包括经向密度和纬向密度，经向密度是指经向1cm内排列的纱线根数，纬向密度是指纬向1cm内排列的纱线根数。

3.根据权利要求2所述的基于PCISPH由物理驱动的织物水含量仿真可视化方法，其特征在于，所述的步骤S2过程如下：

S21、根据纱线结构参数和飞线结构参数构造纤维单元：设置纱线模型的直径，飞线的直径和长度，根据飞线密度计算纱线模型上飞线的数量，根据纱线接触面积和纱线弯曲程度对纤维分段进行的向上或向下的弯曲；

S22、根据织物密度计算织物模型所需纤维数量：通过计算得到的纤维分段数量，按照经纬方向将纱线进行连接和排列，组成初步织物模型；

S23、根据织物厚度计算织物模型的织物上下层之间的接触情况，对初步织物模型进行调整，得到最终织物模型；

S24、根据最终织物模型进行包围盒构造，包围盒是一种求解离散点集最优包围空间的算法，最终织物模型的包围盒构造共分为四层，分别为整个织物的包围盒、纤维单元的包围盒、纤维分段的包围盒和纤维分段的包围盒树，其中，纤维单元由互相接触的上下两层共8个的纤维分段所组成。