基于力反饋技術的虛擬繪制過程控制方法.pdf

1、在消費品工業(yè)領域，消費者對產品個性化的需求越來越多，這對產品設計提出了更高的要求。虛擬油泥造型(virtual clay modeling，VCM)是一種新的CAD技術，基于力反饋技術的虛擬油泥造型系統(tǒng)能夠使設計人員在虛擬環(huán)境中完成產品外觀創(chuàng)新設計，克服了傳統(tǒng)油泥建模過程和計算機輔助設計方法的不足，能充分支持設計人員創(chuàng)造能力的發(fā)揮，但目前該系統(tǒng)缺少產品表面裝飾功能。因此將力反饋技術引入虛擬三維繪制過程，在基于油泥造型技術的產品外形創(chuàng)新設

2、計基礎上，進一步實現(xiàn)虛擬產品表面裝飾功能，滿足設計師全方位的創(chuàng)新設計與交互需求。
　　本課題來源于國家自然科學基金“基于實時力反饋技術的虛擬產品表面三維繪制方法研究”項目(51175058)。本文主要研究課題中基于力反饋技術的虛擬繪制過程的控制方法，分析了虛擬繪制過程中力與筆道的關系以及濕度的變化對水墨效果的影響，并將力反饋技術引入虛擬繪制過程，提出了基于力反饋技術的筆道仿真和水墨效果仿真方法。該方法根據毛筆模型受力后的形態(tài)，采用

3、筆道繪制算法，實時顯示筆道形狀并輸出反饋力，實現(xiàn)力對筆道的動態(tài)控制;然后根據力對筆道的影響實時計算筆道面積和毛筆濕度的變化，并通過濕度的影響墨色深淺的變化，實現(xiàn)了濕度對水墨效果仿真的控制，增強了虛擬繪制過程的真實感。
　　本文虛擬繪制系統(tǒng)的開發(fā)平臺為Microsoft Visual C++，圖形開發(fā)平臺為Open Inventor，力反饋設備為Phantom Desktop。在該系統(tǒng)下進行的仿真實驗結果表明，該方法能夠使操作人員通