[發明專利]一種計算機中人體服裝動態仿真實現方法

在審

• 申請號: 201510347177.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104881557A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 楊若瑜;薛原
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種計算機中人體服裝動態仿真實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，參數化人體建模：使用插值樣條曲面對人體的各個部位分別建立曲面模型并進行光順拼接，得到完整的人體網格模型；

步驟2，載入服裝模型，對服裝模型和人體網格模型進行預處理；

步驟3，對服裝模型構建質點-彈簧模型，進行仿真動畫計算；

步驟4，對質點-彈簧模型進行積分后校正；

步驟5，對服裝模型和人體網格模型進行碰撞檢測和響應。

2.如權利要求1所述的一種計算機中人體服裝動態仿真實現方法，其特征在于，步驟1包括如下步驟：

步驟1-1，獲取人體表面的特征點和特征尺寸；

步驟1-2，根據獲取的特征點和特征尺寸，求出表面型值點；

步驟1-3，對每個人體部位進行分塊表面重建，采用插值樣條曲面建立每個人體分塊部位的曲面構成曲面模型，獲得人體部位生成點的法向量；

步驟1-4，對各個人體分塊部位的曲面模型進行光順拼接；

步驟1-5，加入人體部位生成點的法向量、根據設置的環境光參數模擬光照以顯示人體模型；

步驟1-6，通過改變骨架點坐標以驅動人體動作實現人體動畫，通過改變特征尺寸實現人體體型的改變，骨架點是特征點中人體每個分塊部位接合處的點。

3.如權利要求2所述的一種計算機中人體服裝動態仿真實現方法，其特征在于，步驟1-3包括如下步驟：

步驟1-3-1，將該人體部位分層，每層都是一條閉合曲線，通過使用插值樣條建模，得到每層曲線的控制點，形成該人體部位的控制點矩陣；

步驟1-3-2，求取插值樣條曲線的一組基函數，公式如下：

φ(x,a)=sin(πx)πxe-ax2x≠01x=0,]]>

其中a是一個大于零的常數，x是曲線所在局部坐標系的橫坐標，e是自然對數的底數，插值樣條曲面的計算公式為：

P(u,v)=Σi=0m-1Σj=0n-1Pi,jφ(u-i,a)φ(v-j,a)=(φ(u-0,a),φ(u-1,a),...,φ(u-m,a))Am×nφ(v-0,a)φ(v-1,a)...φ(v-n+1,a),]]>

其中Ф()是插值樣條曲線的一組基函數，u,v分別是水平面平行方向和人體豎直方向上的坐標，i和j是控制點的序號，取值范圍為i＝0,1,…,m-1，j＝0,1,…,n-1，m、n分別表示兩個方向上控制點的個數，P_i,j為一控制點的坐標，A_m×n＝(P_i,j)_m×n是控制點矩陣；

步驟1-3-3，控制點矩陣中的一個元素即為控制點的坐標，將該坐標與一組基函數的值代入插值樣條曲面表達式中，通過調整參數方程中u，v的變化率，求得該人體部位表面任意一個表面點的坐標；

步驟1-3-4，對該人體部位生成的表面點進行三角網格化得到人體模型的三角面片，并計算各點法向量。