[發明專利]一種基于褶皺基線的三維褶皺生成方法

有效

• 申請號: 201510275909.2
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN104899930B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 何兵;井密;呂越
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

1.一種基于褶皺基線的三維褶皺生成方法，其特征在于：對初始衣物網格進行變形分析，然后依據網格變形分析提取褶皺基線；以褶皺曲線為骨架生成卷積曲面，將褶皺區域上的點映射到卷積曲面以模擬褶皺形狀；最后根據目標形狀函數，將三維褶皺網格上的點調整到相應位置，完成對三維褶皺截面形狀的調整，從而實現更具視覺真實性的褶皺模擬；

其中，采用卷積曲面模擬三維褶皺，采用分段函數描述褶皺折線段，并通過搜索近似解的方式來得到三維衣物網格在褶皺曲面上的映射點，具體步驟如下：

(1)采用分段函數描述褶皺折線段，并以該分段函數為卷積骨架；

(2)采用柯西核函數，分段近似求解卷積場函數；

(3)采用搜索近似解的方式來得到三維衣物網格在褶皺曲面上的映射點，對初始衣物網格中任一三角網格上的一個頂點p₁，如果被包圍在隱式褶皺曲面的范圍之內，即對其計算卷積曲面的場函數f(p₁)>1，則需要對其進行映射；否則若f(p₁)<＝1，則說明p₁點不受褶皺曲面的影響，無需映射，如果p₁需要被映射到褶皺曲面上，首先需要計算其映射方向，然后計算p₁沿該映射方向投影到卷積曲面上的點的坐標，p₁點的映射方向向量v_map能通過計算該點的法向量得到，在p₁的映射方向上，場函數是單調遞減的，因此采用二分法的策略來搜索與場函數等值面的交點；

其中，三維褶皺截面形狀的調整，以g(x)＝Acos²(x)為目標形狀函數，把三維褶皺上的點調整到目標函數所限定的位置，具體步驟如下：

(1)建立橫截面的局部坐標系，局部坐標系的y軸與骨架線段所在平面垂直；

(2)設骨架線段所在平面法向量為P為三維褶皺網格上的一個頂點，P'為點P在調整褶皺形狀后網格上的對應頂點，則有并且P點坐標為x_P＝L·sinθ，y_P＝L·cosθ，則有P'點坐標為x_P'＝x_P，y_P'＝g(x_P)，于是P'調整后的坐標為