三維試衣系統(tǒng)中剛體及布料模擬物理引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著3D計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的不斷發(fā)展和成熟，人們不斷用計(jì)算機(jī)模擬真實(shí)世界的事物。在此基礎(chǔ)之上產(chǎn)生了如虛擬現(xiàn)實(shí)，三維動(dòng)態(tài)仿真，三維動(dòng)畫，計(jì)算機(jī)影視特效，3D游戲等一大批相關(guān)的應(yīng)用，而物理引擎這是這些應(yīng)用的一個(gè)非常關(guān)鍵的工具。物理引擎的好壞，決定了這些應(yīng)用的成敗。
　　本文研究和總結(jié)了目前3D試衣系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析了目前系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，確定本文的研究方向和研究?jī)?nèi)容，即設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)三維試衣系統(tǒng)物理引擎，在對(duì)物理引擎關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究

2、的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)中的剛體及布料進(jìn)行模擬。
　　在進(jìn)行系統(tǒng)功能和性能需求分析的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。整個(gè)物理引擎包括四個(gè)功能：模型文件處理功能，剛體模擬功能，布料模擬功能，3D顯示功能。其中，剛體模擬功能需要對(duì)各種輸入到系統(tǒng)的實(shí)體模型建模，實(shí)時(shí)求解其運(yùn)動(dòng)方程，處理剛體間的碰撞，實(shí)現(xiàn)剛體物理運(yùn)動(dòng)的模擬；布料模擬功能實(shí)現(xiàn)對(duì)一些簡(jiǎn)單的布料，如窗簾，毛巾等進(jìn)行物理的仿真。要求能夠模擬其靜止?fàn)顟B(tài)和受力狀態(tài)；

3、當(dāng)剛體模擬功能和布料模擬功能完成運(yùn)算之后，需要將物體的運(yùn)動(dòng)加以三維顯示；此外，系統(tǒng)需要的剛體模型都來(lái)自外部輸入，因此文件處理功能需要能夠按照預(yù)定的文件格式將3D模型導(dǎo)入系統(tǒng)，并能夠進(jìn)行一些模型的預(yù)處理以便引擎的模擬，另外還需實(shí)現(xiàn)一些輔助讀寫功能。
　　通過(guò)對(duì)系統(tǒng)每個(gè)模塊中的功能進(jìn)行測(cè)試，并且對(duì)測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，檢驗(yàn)了本文實(shí)現(xiàn)的物理引擎達(dá)到了預(yù)期的各項(xiàng)目標(biāo)。根據(jù)各個(gè)功能測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，各功能模塊無(wú)論是在功能上還是性能上，基本