免费论文：可变形物体物理模仿与如实感绘制的接洽

传神性是假造实际的要害个性，也是假造实际接洽的中心和难点。本舆论以国度863名目“扶助挪动结尾的多人共同假造情况及开拓东西接洽”为后台，以可变形物体为例，接洽了普及假造实际体例传神性的几何要害题目，偏重于鉴于物理的弹塑性物体变形模仿和变形物体的及时如实感绘制两上面实质，重要接洽实质囊括：（1）从贯串介质力学的观点动身模仿如实寰球中变形物体的疏通是暂时的接洽热门，个中的难点题目利害线性别变化形的及时模仿。为传神模仿非线性别变化形，大普遍本领沿用格林应急张量，引导刚度矩阵没辙维持恒定，计划价格振奋。正文对基础模态领会法举行扩充，给出了一种弹塑性物体变形算法，可举行非线性别变化形的及时模仿。该算法沿用求解小变形并追加回旋猜测积累的办法处置好多大变形题目，博得了较好的视觉功效，在此普通上，对弹塑性资料变形举行扩充。同声为了加快运转阶段的计划，充溢表现图形硬件的并行本领，算法运用像素处置器实行极点场所的革新进程，普及了处置速率，使之符合于及时运用。（2）对准已有变形算法物理如实性与及时性不许统筹的题目，正文归纳物理变形本领和多辨别率网格编纂本领的便宜，提出了一种符合于外表详细搀杂物体的及时详细维持变形算法。该算法分为预处置和及时绘制两个阶段。在预处置阶段，将原始网格模子拆分红基网格和详细源代码两局部；在及时绘制阶段，运用物理本领对基网格举行变形操纵，而后经过变形后的基网格和详细源代码重构出变形后的精致网格模子。为灵验重构模子极点的法向量消息，为物体如实感绘制做好筹备，算法在对极点场所举行详细源代码的普通长进行扩充，给出了极点法向量的详细源代码本领。同声充溢运用GPU（Graphics Processing Unit）的并行处置本领以普及算法功效。试验表白，该算法不妨交互地模仿搀杂物体的弹性别变化形。（3）估计算辐射传播本领是暂时接洽较多的一类全部普照加快算法，它具备绘制阶段计划大略赶快的便宜，但难以供给较好的交互性，不管是物体间的对立疏通，仍旧物体的变形都将使估计算赢得的数据作废。正文提出了一种实用于可变形物体的全频暗影绘制算法。在预处置阶段运用球体对三维物体举行拟合,同声对普照因变量和BRDF（Bidirectional Reflectance Distribution Function）因变量举行Harr小波变幻；运转时阶段运用各别基因变量的上风,在像素基空间举行多个球体看来性因变量的赶快兼并，在小波基空间举行普照因变量、BRDF因变量和看来性因变量的三乘积分，获得最后的普照值。对准小波三乘积分计划耗费时间的题目，运用CUDA（Compute Unified Device Architecture）对正文算法举行加快。试验表白，在全频普照情况下，正文算法较好地实行了可变形物体的暗影绘制功效，借助于最新的图形硬件扶助，不妨基础到达及时绘制。（4）跟着人们对疏通传神性的诉求连接普及，物理引擎在假造实际体例中所表演的位置越来越要害，但是遭到可变形物体物理计划搀杂性的控制，暂时的合流物理引擎对于可变形物体的扶助均较为大略。对准这个难点，正文提出了可变形物体的多模子表白本领，该本领囊括模子领会和模子同步两个局部，对准各别运用供给了物理模子、视觉模子和碰撞检验和测定模子等多种模子表白本领，简化了计划搀杂度。鉴于该模子表白本领，正文给出了一个扶助可变形物体的物理引擎原形框架，该框架在物理模仿上面供给了对物理情况、磁体、变形物体、关键、碰撞检验和测定以及功效扩充等多上面扶助，而且不妨与现有的三维图形引擎灵验贯串。试验表白，正文给出的物理引擎不妨交互地模仿磁体、可变形物体的疏通顺序，巩固了假造情况的物理如实感。

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