[发明专利]一种基于微分域的不同材料衣物褶皱的仿真方法

摘要

一种基于微分域的不同材料衣物褶皱的仿真方法，对原始的三维笛卡尔坐标系进行转换，建立在微分域坐标系下的衣服坐标，通过对微分域添加不同的约束控制，保证了旋转不变性的同时，模拟了不同材料的衣物在相同编辑操作下的衣物褶皱的模拟方法，其步骤是(1)选择合适的微分域框架，对三角网格的拉普拉斯坐标和梯度域属性进行解析与对比，选择合适的微分域属性；(2)对选定的微分域方法进行优化，保持坐标的旋转的不变性，使其可以应用于更大范围的衣服变形操纵中；(3)考虑到不同的衣物在相同的操纵下对褶皱的表现形态不同，添加了针对性的形变约束，模拟不同材料衣服在相同的操作下的不同的褶皱产生形态。

主权项

一种基于微分域的不同材料衣物褶皱的仿真方法，其特征在于通过以下步骤实现：(1)基于拉普拉斯坐标：首先读取原始衣物网格数据，根据衣物网格数据为原始衣物网格的笛卡尔坐标可以得到建立的拉普拉斯坐标；接着保持拉普拉斯坐标不变，对原始网格进行编辑，得到建立原始衣物网格与编辑网格的能量误差方程，求解方程得到重建的衣物网格；基于梯度域坐标：首先根据原始衣物网格的笛卡尔坐标和梯度域，实现梯度域坐标的表示，对原始网格进行编辑，得到编辑网格，由得到的梯度域坐标和编辑网格，建立泊松方程的能量误差方程，求解方程得到重建的衣物网格；两种不同坐标重建的衣物网格进行实验对比与分析，最终得到更适用于衣物仿真的微分域求解方案；(2)在步骤(1)中的拉普拉斯坐标的基础上，采用改进的拉普拉斯方法，保持住衣物三角网格的局部几何细节，保证衣物在旋转操作下保持形变的正确性和真实性；(3)在步骤(2)中的保持住衣物三角网格的局部几何细节的情况下，针对不同材料的衣物对恢复、拉伸和弯曲的受力情况不同，建立基于点、边、二面角的网格约束能量方程，并且通过调整约束能量方程中的权重参数模拟不同材料的衣物在相同操作下的不同褶皱效果。