论文摘要：与人体联动的裙摆模拟方法的研究与实现

衣物模拟技术已经普遍出现在我们日常生活中，比如电影、动画、游戏等。在计算机动画中，衣物仿真动画是非常重要的一部分。如果衣物的模拟能够达到实时的、具有很强真实感的效果，那么这项技术会更加广泛的应用到我们的日常生活中。比如衣织物款式的设计和制造。但是，衣物的动画模拟存在着很多技术挑战：创建更高的真实感效果，运行更加高效，构建和模拟更加复杂的衣织物。本文将从三个方面介绍衣织物的仿真模拟：构建衣物模型、基于物理的模拟以及人体骨骼动画与衣物联动的碰撞检测处理。本文首先对衣物的建模方法进行了研究，包括构建裙摆的三维模型和力学模型。采用了更加精确的、更高效率的数值积分方法。并对衣物仿真中遇到的超弹性问题进行了深入的研究，本文给出一种改进的超弹性解决方法，通过综合优化形变约束使迭代计算次数减少，提高仿真效率。其次，碰撞处理作为衣物模拟的核心问题之一，本文对裙摆与骨骼的碰撞和裙摆的自碰撞处理算法进行了深入的研究。通过分析目前常用算法的优缺点，本文给出一种改进的衣物结构树更新方法。实验结果表明，该方法具有更高的检测效率和更好的平衡性，且该方法可以统一处理裙摆与人体骨骼的碰撞和裙摆的自碰撞。最后，本文对人体骨骼与裙摆联动的模拟方法进行了研究。介绍人体动画的驱动的原理，并对人体骨骼的包围盒算法进行了深入的研究。本文给出了一种骨骼圆柱包围盒与裙摆的碰撞处理算法，该方法获得了较为逼真的仿真效果。

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