[發(fā)明專利]一種布料仿真中消除嵌入的方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910471301.5
• 申請(qǐng)日: 2019-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN110188478A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都數(shù)象科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06T17/20
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 梁偉東

1.一種布料仿真中消除嵌入的方法，其特征在于：包括如下步驟：

根據(jù)仿真對(duì)象建立計(jì)算模型后計(jì)算相互嵌入的三角形對(duì)和三角形對(duì)的嵌入面積；

計(jì)算嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量，并以所述梯度向量作為接觸力的方向；

施加上述方向的接觸力驅(qū)使布料發(fā)生位移消除嵌入。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種布料仿真中消除嵌入的方法，其特征在于：所述計(jì)算嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量包括如下步驟：

步驟a：計(jì)算嵌入對(duì)應(yīng)的交叉線段長(zhǎng)度l和方向r：

r＝(P_i+1-P_i)/l (2)

其中，P_i＝[x_i，y_i，z_i]和P_i+1＝[x_i+1，y_i+1，z_i+1]分別表示三角網(wǎng)格中有兩個(gè)三角形相互穿插時(shí)兩個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟b：計(jì)算交叉線段長(zhǎng)度的梯度G：

其中，n和n′分別表示兩三角形的法向向量；a和a′表示第二個(gè)三角形兩個(gè)相交邊的方向向量；式(3)表示一個(gè)三角形插入另一個(gè)三角形內(nèi)部時(shí)交叉線段長(zhǎng)度的梯度G；式(4)表示兩個(gè)三角形互相插入時(shí)交叉線段長(zhǎng)度的梯度G；

步驟c：計(jì)算嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量H：

其中，O′表示相交區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)的坐標(biāo)，Ω表示向量叉乘算子，Ω(a)b＝a×b。

3.一種布料仿真中消除嵌入的系統(tǒng)，其特征在于：包括

計(jì)算機(jī)建模模塊：用于建立仿真物體的網(wǎng)絡(luò)模型，所述網(wǎng)絡(luò)模型包括幾何形狀單元，所述幾何形狀單元包括三角形和/或四邊形；

嵌入消除模塊：用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)應(yīng)的嵌入?yún)^(qū)域后計(jì)算嵌入面積，并計(jì)算嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量后獲取接觸力方向；

力學(xué)仿真模塊：用于根據(jù)力學(xué)方程計(jì)算仿真物體在特定內(nèi)外力下的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述特定內(nèi)外力包括接觸力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種布料仿真中消除嵌入的系統(tǒng)，其特征在于：所述嵌入消除模塊包括交叉線段長(zhǎng)度和方向計(jì)算模塊、交叉線段長(zhǎng)度的梯度計(jì)算模塊和嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量計(jì)算模塊，所述嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量計(jì)算模塊根據(jù)交叉線段長(zhǎng)度和方向計(jì)算模塊、交叉線段長(zhǎng)度的梯度計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果計(jì)算嵌入面積對(duì)移動(dòng)方向的梯度向量。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的一種布料仿真中消除嵌入的系統(tǒng)，其特征在于：所述嵌入消除模塊還包括相交計(jì)算單元，用于判斷任意兩個(gè)三角形是否相交以及相交點(diǎn)的坐標(biāo)。