(4)将衣片交互式地放置在人体模型附近的初始位置在该步骤中,首先,给每一缝合衣片赋一个别名(系统自定义的标准别名:左前片,右前片,左后片,右后片等),根据每一衣片的别名,衣片被自动地放置在人体模型附近的相应初始位置上。
(5)分别为人模和衣片建立ＡＡＢＢ树本文中所涉及的两个碰撞体,分别为人模和衣片,其中人模在整个动态模拟过程中为静态的,因此,只需在初始化时构造一次ＡＡＢＢ树即可。为了进一步提高碰撞检测的效率,我们在构造人模的ＡＡＢＢ树时,应根据(4)中得到的缝合衣片别名,结合人模的几何结构,灵活构造人模的ＡＡＢＢ树。例如:假设我们在(4)中,得到衣片分别为:左前片,右前片,左后片,右后片。我们即可知,将要缝合的为一件四片裁剪片的上衣,所以在构造人模的ＡＡＢＢ树,我们只取人模上半身数据来构造人模的ＡＡＢＢ,具体层次结构如图4所示。在进行人模和衣片间碰撞检测时,根据衣片的别名分别进行局部检测,(例如:左前片,就只需和人模ＡＡＢＢ树第三层最左边的结点,左前半身的ＡＡＢＢ进行碰撞检测)有效地减少了需要碰撞检测的元素。系统根据所缝合的衣片不同,建立的人模ＡＡＢＢ树亦不相同。图4 人模的ＡＡＢＢ树层次结构图
(6)动态变形模型的计算根据衣片的缝合信息,我们在衣片的对应缝合边上加载缝合力。在缝合力、重力和衣片上各质点间内部弹力的共同作用下,二维衣片将逐步变形,并逐渐被缝合在一起,整个缝合过程是一个动态的迭代过程。在动态迭代过程中,要同时进行大量的人模—衣片间,及衣片—衣片间的碰撞检测处理,并给出相应碰撞响应(当有碰撞现象发生时,要重新调整碰撞点处的位置,避免发生穿越和渗透)的处理。缝合过程结束后,便可以得到缝合好的三维服装穿在静态人模上的效果。
5 结束语实验证明,本文所采用的织物变形模型———弹簧质点模型,模型简单,能够较真实地反映虚拟环境下的织物特性。所采用的基于ＡＡＢＢ的层次包围盒碰撞检测算法,除了ＡＡＢＢ层次包围盒自身在碰撞检测上的较高性能外,算法还从以下几方面提高了碰撞的检测效率:
1)将缝合衣片的相对位置同人模自身的结构信息相结合,灵活地构造人模ＡＡＢＢ树,减少了人模和衣片之间不可能相交元素碰撞检测的次数;
2)ＡＡＢＢ包围盒的相交判断中,采用ＳＡＴ方法进行包围盒之间的交叠判断,降低了算法的复杂度,提高算法效率。
3)衣片之间的碰撞判断,利用了每个三角形相邻区域的三角形表面曲率来简化求交判断。
参考文献
［1］ 张庆丰，乐清洪，马泽恩．织物变形的物理仿真技术［Ｊ］．计算机辅助设计与图形学报，2001，（5）：449-454．［2］ ＬｏｕｃｈｅｔＪ．，ＰｒｏｖｏｔＸ．，ｅｔａｌ．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｌｏｔｈａｎｉｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓ［Ａ］．ＴｅｒｚｏｐｏｕｌｏｓＤ．，ＴｈａｌｍａｎｎＤ．，ｅｄｓ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣｏｍｐｕｔｅｒＡｎｉｍａｔｉｏｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ′95［Ｃ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ-Ｖｅｒｌａｇ，1995．44-54．［3］ ＣａｒｉｇｎａｎＭ．，ＹａｎｇＹ．，ＭａｇｎｅｎａｔＴｈａｌｍａｎｎＮ．Ｄｒｅｓｓｉｎｇａｎｉｍａｔｅｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｃｔｏｒｓｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｘｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｃｌｏｔｈｅｓ［Ａ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓ（Ｐｒｏｃ．ＳＩＧＧＲＡＰＨ）［Ｃ］，1992，26（2）：99-104．［4］ ＶａｎｄｅｎＢｅｒｇｅｎＧ．ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＣｏｌｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｌｅｘＤｅｆｏｒｍａｂｌｅＭｏｄｅｌｓｕｓｉｎｇＡＡＢＢＴｒｅｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｒａｐｈｉｃｓＴｏｏｌｓ，1997，2（4）：1-14．［5］ ＶｏｌｉｎｏＰ．，ＭａｇｎｅｎａｔＴｈａｌｍａｎｎＮ．ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＳｅｌｆ-ｃｏｌｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｎＳｍｏｏｔｈｌｙＤｉｓｃｒｅｔｉｚｅｄＳｕｒｆａｃｅＡｎｉｍａｔｉｏｎｓＵｓｉｎｇＧｅｏｍｅｔｒｉｃａｌＳｈａｐｅＲｅｇｕｌａｒｉｔｙ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓＦｏｒｕｍ，（ＥｕｒｏＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃ．），Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ，ＵＫ，1994，13：155-166．［6］ ＤｅｓｂｒｕｎＭ．，ＧａｓｃｕｅｌＭ．Ｐ．Ｓｍｏｏｔｈｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ：ａｎｅｗｐａｒａｄｉｇｍｆｏｒａｎｉｍａｔｉｎｇｈｉｇｈｌｙｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｂｏｄｉｅｓ［Ａ］．Ｔｈａｌｍａｎｎｄｅｄ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣｏｍｐｕｔｅｒＡｎｉｍａｔｉｏｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ′96［Ｃ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ-Ｖｅｒｌａｇ，1996．61-76．第22卷第5期2002年5月计算机应用ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＶｏｌ．22，Ｎｏ．5Ｍａｙ，2002. |
