基于物理方法的三維模型變形研究.pdf

1、由于基于物理方法的模型變形技術(shù)充分運(yùn)用了待變形模型的物理屬性如質(zhì)量、密度及相關(guān)的物理學(xué)原理，能夠很真實(shí)地再現(xiàn)可變形模型的運(yùn)動(dòng)形變，所以此類方法能夠很好地模擬可變形三維模型的彈性形變行為。此外，此類方法有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域如影視動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)等，所以也成為近幾十年來(lái)各國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及相關(guān)研究人員的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。
　　 本論文首先簡(jiǎn)要介紹了常用的物理變形方法及相關(guān)的數(shù)值計(jì)算方法。此外本論文重點(diǎn)研究了兩種物理變形方法:基于勢(shì)能的變形方法和

2、基于非線性有限元的變形方法?；趧?shì)能方法中的勢(shì)能由兩部分組成，一是可變形模型在變形后的恢復(fù)勢(shì)能，另一部分是為了保持可變形模型在變形過(guò)程中的體積，也稱其為體積勢(shì)能。相比于幾何方法，此方法能夠保持可變形模型的運(yùn)動(dòng)形變的真實(shí)感。運(yùn)用基于線性應(yīng)變的有限元方法對(duì)可變形模型進(jìn)行變形時(shí)容易出現(xiàn)失真現(xiàn)象，而本文提出的幾何非線性有限性有限方法可以消除這種現(xiàn)象。在運(yùn)用幾何非線性有限元進(jìn)行模型變形時(shí)，首先要采用幾何刪除方法對(duì)原始模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，以提高程序的計(jì)算