[发明专利]使用线性拉伸/剪切模型仿真布的方法

摘要

在布料中发生的变形能够被分解成两个分量：平面内变形和平面外变形。拉伸和剪切是平面内变形，而弯曲是平面外变形。利用本方法中，能够实时地进行数值仿真，并且这种模型弥补了在现有实时模型中存在的一些缺陷，使得人工因素显著减少。能量函数中的(|x|-C)2对某常矢量x*用|x-x*|2代替，使得力雅可比变为常量，从而避免了每个时间步长求解大的线性方程组。本方法对于基于边和基于三角形的系统都使用了简化的物理模型。

主权项

一种使用线性拉伸和剪切模型仿真布的方法，所述方法包括下述步骤：a)映射布的材料点P1、...、PN的几何信息到节点的网格，其中N是材料点的数目，并且所述网格的第i个节点具有位置xi、质量mi以及速度vi；b)通过将线性拉伸和剪切模型应用于每个网格节点的平移和旋转，基于施加给节点的力使用若干数目的运动方程来计算在多个时间步长的所述节点的网格的几何形状的改变，其中方程的数目小于或者等于3N；以及c)更新网格节点的位置xi和速度vi，其中布的平面内变形由沿着两个相邻节点所限定的边的拉伸表示，其中用于两个相邻节点i、j的运动方程的能量函数在每个时间步长过程中被近似为： E ij s = 1 2 k ( x ij - x ij * ) · ( x ij - x ij * ) 其中k是连接节点i和j的弹簧常数，xij＝xj-xi，并且xij*是在每个时间步长计算的矢量，但是当微分时被当作常量，其中通过对能量函数求微分来确定在运动方程中使用的力的至少一部分。