基于力反饋技術(shù)的毛筆行為仿真研究_2008.pdf

1、碩士學(xué)位論文基于力反饋技術(shù)的毛筆行為仿真研究TheSimulationofBrushBehaviorBasedonForceFeedbackTechnology學(xué)號(hào)：21204081完成日期：2Q!墨生壘旦星墨目大連理工大學(xué)DalianUniVers“yofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要中國書畫的計(jì)算機(jī)仿真是計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)書畫藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，不儀具有重要的理論研究價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，而且對(duì)傳承、推廣傳統(tǒng)中華文化具有重要

2、的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中自然、逼真地實(shí)現(xiàn)書畫藝術(shù)作品效果的模擬是中國書畫計(jì)算機(jī)仿真的重要目標(biāo)，而毛筆行為仿真是提高書畫藝術(shù)作品效果模擬的關(guān)鍵，因此在虛擬繪制中進(jìn)行毛筆受力變形和受力運(yùn)動(dòng)仿真研究具有重要的意義。本文在深入分析毛筆物理性能、歸納毛筆建模方法以及總結(jié)毛筆筆法的基礎(chǔ)上，通過分析力對(duì)毛筆變形的影響機(jī)理，采用彈簧振子模型構(gòu)建了包括幾何模型和力學(xué)模型的毛筆力反饋仿真新模型；在此基礎(chǔ)上通過分析毛筆受力變形和受力運(yùn)動(dòng)及其影響因素，提出基于

3、力反饋技術(shù)的毛筆行為仿真方法，并根據(jù)毛筆受力后的形態(tài)變化和運(yùn)動(dòng)變化，研究了筆道繪制算法，實(shí)現(xiàn)了筆道的實(shí)時(shí)繪制，提高了繪制過程的真實(shí)感：最后將毛筆行為研究成果應(yīng)用到漢字楷書化仿真中，實(shí)現(xiàn)了毛筆書法的風(fēng)格化模擬。為驗(yàn)證毛筆模型和毛筆行為仿真方法的有效性，本文在開發(fā)的基于力反饋技術(shù)的虛擬繪制系統(tǒng)中進(jìn)行了一系列仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，毛筆力反饋仿真模型不僅能反映出實(shí)際毛筆的物理性能，而且能體現(xiàn)出毛筆的受力變形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。用戶使用力反饋設(shè)備控制虛