质点弹簧模型论文_高博青,李峥,吴慧

导读:本文包含了质点弹簧模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:质点,弹簧,模型,曲面,张量,布料,几何。

质点弹簧模型论文文献综述

高博青,李峥,吴慧[1](2019)在《基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究》一文中研究指出为实现对自由曲面的平面四边形网格划分,提出了一种基于力学模拟的网格优化算法,建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格平面化作用力的弹簧质点计算模型.首先,采用映射法或其他方法对曲面进行初始四边形网格划分,在获得曲面的初始网格划分的基础上根据不同网格性能的侧重要求,计算出相应的弹性系数k_(ij)、边界约束刚度k_c、对网格点的吸附刚度k_m、平面化控制系数p_c,建立以平面化为目标的网格弹簧质点模型,通过动力松弛法,经多次迭代得到平面化网格;然后结合四边形平面化指标,以流畅性指标和均匀性指标对网格进行质量综合评价,同时引入网格偏离指标对网格的形状进行控制;最后,进行了算例验证,算例表明,弹簧质点平面化网格计算方法可以很好地适应自由曲面,通过调整参数,在一定条件下可使网格平面化的许允误差限制达到合理范围,同时可以兼顾流畅性和均匀性的要求.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年07期)

李鹏高,徐岗,凌然,肖周芳,许金兰[2](2019)在《采用等几何质点-弹簧模型的布料动态仿真方法》一文中研究指出为了高效实时地模拟出布料的动态效果,提出一种基于等几何分析思想的布料动态仿真方法.首先使用张量积Bézier曲面来构建布料几何模型;然后对布料的质点进行受力分析,并直接在该曲面上进行质点-弹簧模型数值求解;最后将更新后的质点的位置和速度变换到等几何布料曲面的控制顶点上,进行实时的碰撞处理.实验结果表明,该方法无需预先对布料进行叁角网格剖分,可精确地表示布料几何模型;同时在较少的自由度数目下,可得到高精度的动态仿真效果,提高了仿真效率;可在CPU仿真环境下进行实时的动态仿真,适用于对实时性要求较高的虚拟试衣等工程应用领域.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2019年06期)

李鹏高[3](2019)在《基于等几何质点弹簧模型的布料动态仿真方法研究》一文中研究指出基于布料动态仿真的虚拟试穿技术,在纺织工程、叁维动画以及电子商务等领域有着广泛的应用。随着电子商务的快速发展,越来越多的人在网上购买服装,互联网本身的虚拟性使得用户买到的服装常常因大小不合身而引发了高退货率等问题。针对此问题,最好的解决方案是设计出一套实时、高效、逼真的虚拟试衣系统,为此,图形学界进行了不断的探索和研究,己提出了许多有效的布料仿真方法,但很难满足虚拟试衣中实时性和高效性的要求。而等几何分析法是一种可实现几何设计与仿真数据无缝融合的新型数值仿真方法,在各种数值仿真问题中具有较高的精度和计算效率。本文针对当前布料仿真方法中叁角网格模型几何表达不精确、产品建模和仿真相分离等问题,基于等几何分析思想,以实时性和高效性为研究目标,对布料的动态仿真进行了深入探索和研究。具体内容如下:1.基于等几何分析的布料动态仿真。为了高效地模拟布料的动态变化,提出了一种基于等几何质点-弹簧模型的布料动态仿真方法,首先使用张量积Bezier曲面来构建布料几何模型;然后对布料的质点进行受力分析,并直接在该曲面上进行质点-弹簧模型数值求解;最后将更新后的质点的位置和速度变换到等几何布料曲面的控制顶点上,进行实时的碰撞处理。与基于叁角网格逼近的仿真方法相比,本文方法无需预先对布料进行叁角网格剖分,可精确地表示布料几何模型;同时在较少的自由度数目下,可得到高精度的动态仿真效果,提高了仿真效率;可在CPU仿真环境下进行实时的动态仿真,适用于对实时性要求较高的虚拟试衣等工程应用领域。2.基于叁角B-B曲面的布料动态仿真。如何实现不同布料面片的模拟与拼接对构建复杂服装造型具有重要的意义,针对这一问题,提出了基于叁角B-B曲面的布料仿真方法。该方法考虑到布料在动态仿真中,其边界上的每个质点都受到周围质点的影响,首先提出采用细分方法来计算叁角B-B曲面的边界控制顶点;其次通过叁角形的质点-弹簧模型控制少量粒子来模拟布料全局的形变效果;最后将叁角域与四边域上不同的布料曲面进行了无缝拼接。实验结果表明,仿真过程中布料的缝合边界处没有出现尖点等奇异情况,该方法在布料的几何表达上较为光顺,仿真效果较好,且叁角B-B曲面与四边域曲面的混合造型几乎可构造出任意形状的布料曲面,适用于构造复杂的服装造型。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01)

谢佳翊,杨猛,梁婉茹,崔亚婷,祁晓彬[4](2019)在《基于质点-弹簧模型的冰雹打击树叶的模拟方法》一文中研究指出为了实现有别于布料破碎模拟的冰雹打击树叶过程的模拟,研究并提出了一种应用物理学原理的树叶和冰雹相互作用的真实感动态仿真技术,为后续进一步研究叶脉对叶片受力的影响提供了基础。树叶的破碎是源于冰雹受到地面重力的吸引,在下落时与树叶进行能量的传递,二者之间的交互作用可以利用一种高效的技术很好地模拟。该技术被专门设计用来模拟弹力较小的物体,例如树叶的撕裂。当冰雹与树叶进行交互时,由冰雹速度带来的作用力转换为树叶上的横向和纵向的弹簧力从而导致树叶破碎。实验结果表明,该技术能够高效、真实地仿真冰雹撞击树叶后的作用效果,并且在一定程度上还原冰雹自然灾害的情况。(本文来源于《图学学报》期刊2019年01期)

高玮[5](2018)在《虚拟手术中质点弹簧模型研究》一文中研究指出虚拟手术系统是虚拟现实技术和现代医学结合的产物,通过建立集触觉、听觉、嗅觉和视觉等多感知的虚拟手术环境,目前虚拟手术系统研究中存在仿真精度的问题,为了使虚拟手术仿真更逼真,对系统中形变模型的研究与改进成为技术的关键。文章选取之前发表过的论文进行综合分析,对比了虚拟医疗领域中各个学者对质点弹簧的研究成果,质点弹簧模型的进一步改进,对虚拟手术系统的仿真精度起到重要的作用。(本文来源于《无线互联科技》期刊2018年17期)

余方姝,杨欣[6](2018)在《基于质点弹簧模型的实时布料模拟》一文中研究指出随着计算机图形学和图形学硬件技术的发展,虚拟仿真中的布料模拟逐渐成为研究热点。随着虚拟仿真技术在电子游戏中的应用逐渐增多,用户对虚拟现实中布料模拟技术的要求也逐渐增加,在追求布料真实感的同时还强调实时性。在对布料进行模拟时,首先根据布料的物理特性构建弹簧质点模型,然后使用时间积分对模型质点弹簧进行计算。为了提高求解效率,采用预计算处理数据,求解隐式积分对模型进行求解,以模拟出布料真实感且达到实时效果。(本文来源于《现代计算机(专业版)》期刊2018年05期)

沙莎[7](2017)在《基于弹簧—质点模型的纬编针织物叁维模拟研究》一文中研究指出由于纬编针织物的组织多样、结构复杂,且不同组织类型的线圈相互组合时因受纱线张力的作用使线圈产生形变,因此设计者很难准确地预测到织物设计的最终形态。目前的纬编针织物CAD(Computer Aided Design)系统中的仿真功能虽然能有效地解决上述部分问题,但这些软件并不能真实地模拟出纬编针织物花色组织线圈间由于纱线张力变化所导致的线圈变形,使模拟效果与真实织物之间存在较大差异,为纬编针织物的设计和生产带来困难。因此,本课题针对纬编针织物线圈的变形进行分析和模拟,将研究内容作为纬编针织物设计的叁维模拟模块,应用到纬编针织物设计系统CKCAD 2.0中。首先研究了纬编针织物的结构特点和物理属性,在传统弹簧-质点模型的基础上,提出了长方体弹簧-质点模型。通过对实际纬编针织物的测量,获得了型值点坐标与长方体弹簧-质点模型的参数关系。根据这些参数关系,将纬编基本组织和花色组织的线圈型值点建立在长方体弹簧-质点模型的基础上,分别建立了纬平组织、罗纹组织、双罗纹组织、双反面组织、集圈组织、浮线组织、移圈组织、衬垫组织和单面提花组织线圈长方体弹簧-质点模型。然后,通过对花色组织与纬平组织、花色组织与花色组织组合时线圈受张力作用后型值点产生的偏移量进行测量,研究了不同花色组织的型值点偏移量。测量的花色组织包括集圈组织(单列集圈、双列集圈和叁列集圈)、浮线组织(单列浮线、双列浮线和叁列浮线)和移圈组织(移1针移圈、移2针移圈和移3针移圈)。随后,利用型值点与质点的线性关系,计算出了不同组织线圈质点的偏移量与线圈结构参数的比例关系,并分析了不同集圈数、浮线数和移圈数对比例关系的影响。将获得的比例关系应用到纬编组织线圈长方体弹簧-质点模型中,利用velocity-Verlet数值积分法求解弹簧-质点模型的动力学方程,计算出质点的受力及其相邻的质点的受力和位移,模拟了花色组织及其周围线圈受到纱线张力作用下所产生的线圈形态变化。针对模拟的纱线在力的作用下可能会产生的穿插问题以及线圈间错误的串套问题,本文根据织物纱线的几何结构特点,提出圆柱体包围盒碰撞检测算法。这种算法在对纱线进行碰撞检测时能紧密地包围几何对象,有效避免了其他包围盒因为重迭和空隙所导致的复杂计算和缺乏精确度的问题。为了提高线圈的立体感和纱线的真实感,本文采用3种不同的绘制方法实现了线圈叁维造型的真实感渲染。分别利用Open GL图形库中的非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)曲面函数和纹理映射函数实现了具有比较光滑表面和具有纱线纹理效果的线圈造型。采用本文提出的纱线捻度模拟算法结合空间旋转函数,实现了带有纱线捻度效果的线圈造型。通过对漫反射光、环境光、镜面反射光、辐射光等光照环境下模拟效果的比较,获得了适用于纬编织物叁维模拟的光源环境。最后,结合前面的模型与方法,以Visual Studio 2010和Open GL作为开发工具,实现了具有良好交互式设计界面的纬编针织物叁维模拟系统。该系统能够灵活地设定织物线圈、纱线和弹性等参数,并且可以根据用户需求自由变换观察角度和绘制方式,生成具有真实力学变形效果的纬编织物图像,并在此基础上对系统运行时间进行了测试,确保系统的实时性。将模拟结果与真实织物进行对比,验证了本课题提出的方法和模型的实用性和高效性。综上所述,本文从上述四个方面围绕纬编针织物的叁维模拟展开,以线圈的变形模拟为切入点,实现具有真实的花色组织线圈变形效果的纬编针织物叁维模拟系统,直观、高效地帮助设计人员进行纬编产品开发,为针织服装的动态虚拟展示和个性化定制服务打下了基础。(本文来源于《江南大学》期刊2017-06-01)

刘凯,吴寒,张纯,李凡[8](2016)在《用于正交各向异性织物仿真的弹簧质点模型》一文中研究指出针对正交各向异性织物,本文提出了一种含附加节点的叁角形弹簧质点模型.通过冗余自由度的引入和缩聚,能够实现有限元模型和弹簧质点模型叁角形单元刚度矩阵的精确相等;据此,针对一般正交各向异性材料常数和单元形状,推导出弹簧质点模型中弹簧刚度系数及附加节点位置的解析表达式,有效解决了传统弹簧质点模型在正交各向异性织物仿真中存在的计算精度不高、弹簧参数选取随意等缺陷;并进一步完善了基于弹簧质点模型的柔性织物空间变形算法.数值模拟表明本文提出的弹簧质点模型和变形算法在进行织物仿真计算时,具有精度好、通用性强等优点.(本文来源于《力学季刊》期刊2016年03期)

徐晓梅,闫浩[9](2016)在《基于“质点-弹簧”模型的柔性物体建模》一文中研究指出叁维场景模型建立的真实性将直接影响最终的模拟效果,在对柔性物体如布料建模的过程中因涉及到受力及弹性约束等因素的制约将会对模型的建立有直接的影响。本文对传统物体建模方法进行了分析,总结了传统建模过程中的一些问题并针对此问题给出了相应的解决方案。(本文来源于《中国新通信》期刊2016年13期)

甄同妙,吉高卿,付江龙,杨阳,陈素君[10](2016)在《基于质点-弹簧模型的交互式服装仿真系统的设计与实现》一文中研究指出基于质点——弹簧模型,结合OpenGL的拾取技术和虚拟缝合技术,设计并实现了交互式服装虚拟仿真系统,具备衣片信息获取及离散、叁维空间中服装缝合信息的快速设定、服装虚拟缝合等功能,实现了多款服装虚拟试穿效果的模拟.(本文来源于《河北建筑工程学院学报》期刊2016年02期)

质点弹簧模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了高效实时地模拟出布料的动态效果,提出一种基于等几何分析思想的布料动态仿真方法.首先使用张量积Bézier曲面来构建布料几何模型;然后对布料的质点进行受力分析,并直接在该曲面上进行质点-弹簧模型数值求解;最后将更新后的质点的位置和速度变换到等几何布料曲面的控制顶点上,进行实时的碰撞处理.实验结果表明,该方法无需预先对布料进行叁角网格剖分,可精确地表示布料几何模型;同时在较少的自由度数目下,可得到高精度的动态仿真效果,提高了仿真效率;可在CPU仿真环境下进行实时的动态仿真,适用于对实时性要求较高的虚拟试衣等工程应用领域.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

质点弹簧模型论文参考文献

[1].高博青,李峥,吴慧.基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究[J].华南理工大学学报(自然科学版).2019

[2].李鹏高,徐岗,凌然,肖周芳,许金兰.采用等几何质点-弹簧模型的布料动态仿真方法[J].计算机辅助设计与图形学学报.2019

[3].李鹏高.基于等几何质点弹簧模型的布料动态仿真方法研究[D].杭州电子科技大学.2019

[4].谢佳翊,杨猛,梁婉茹,崔亚婷,祁晓彬.基于质点-弹簧模型的冰雹打击树叶的模拟方法[J].图学学报.2019

[5].高玮.虚拟手术中质点弹簧模型研究[J].无线互联科技.2018

[6].余方姝,杨欣.基于质点弹簧模型的实时布料模拟[J].现代计算机(专业版).2018

[7].沙莎.基于弹簧—质点模型的纬编针织物叁维模拟研究[D].江南大学.2017

[8].刘凯,吴寒,张纯,李凡.用于正交各向异性织物仿真的弹簧质点模型[J].力学季刊.2016

[9].徐晓梅,闫浩.基于“质点-弹簧”模型的柔性物体建模[J].中国新通信.2016

[10].甄同妙,吉高卿,付江龙,杨阳,陈素君.基于质点-弹簧模型的交互式服装仿真系统的设计与实现[J].河北建筑工程学院学报.2016

论文知识图

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