发明名称 一种织物变形仿真的方法
摘要 本发明公开了一种织物变形仿真的方法,该方法在经典的弹簧‐质子模型基础之上,引入半刚性样条的概念,充分考虑了织物的拉伸性、压缩性、剪切性、弯曲性以及表面粗糙度,有效解决了织物仿真中各项异性及超弹性方面的问题,提高了织物仿真的真实感。在数值积分方面,相比于传统的显式欧拉、隐式欧拉求解速度较慢的缺点,使用了Verlet积分方法,在速度和计算稳定性方面有了较大的提高。在碰撞处理方面,对碰撞模型做了进一步的简化,只考虑了“顶点‐三角形”、“边‐边”这两类在织物仿真中大量出现的碰撞,有效减少了碰撞处理的数量,加快了计算速度。
申请公布号 CN105677950A 申请公布日期 2016.06.15
申请号 CN201511021116.4 申请日期 2015.12.30
申请人 浙江巴贝领带有限公司;浙江大学 发明人 金耀;张明敏;糜庆丰;屠永坚;潘志庚;鲍方云
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 邱启旺
主权项 一种织物变形仿真的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:根据织物半刚性样条参数k,建立各向异性织物的质子网格模型,包括插入半刚性样条的弹簧结构;所述弹簧结构包括经向、纬向相邻质子间的结构弹簧,沿织物平面内方向的剪切弹簧和沿织物平面外方向的弯曲弹簧。所述半刚性样条参数K用来描述这些样条在不发生拉伸形变的时候,可以发生压缩弯曲,在仿真过程中,表现为织物的褶皱。而当这些样条完全打开时,可以发生拉伸形变,表现出弹簧的性质。步骤2:考虑织物的结构模型、重力模型、风力模型、人为外力模型以及阻尼模型,遍历织物网格的所有质子,进行受力分析,计算其所受合力,建立运动方程。步骤3:使用Verlet数值积分方法对织物仿真的运动方程进行求解,计算出下一时刻织物网格质子的坐标。步骤4:考虑“顶点—三角形”以及“边—边”两类碰撞,检测该模拟时间片内是否有碰撞发生。如果系统检测到碰撞,则记录并返回碰撞时刻信息,碰撞响应过程将从碰撞时刻开始,重新对织物网格模型进行受力分析,并使用Verlet方法再次进行数值求解,计算出织物网格质子的新坐标。步骤5:整个碰撞处理过程结束后,根据织物网格质子的新坐标更新织物的空间状态。此时,如果仿真时间尚未结束,则进入下一时间片,转为步骤2。否则,整个仿真过程结束。
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