基于弹簧投影的布料快速仿真

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状综述

1.2.1 布料的造型方法

1.2.2 数值模拟

1.2.3 碰撞检测

1.3 本文的研究内容

1.4 本文组织结构

第二章 布料模拟相关技术

2.1 引言

2.2 基于质点-弹簧模型的布料模型

2.2.1 经典的基于力的质点弹簧模型介绍

2.2.2 布料动态模拟

2.3 数值计算

2.3.1 二阶Runge-Kutta积分

2.3.2 verlet积分

2.3.3 隐式积分

2.3.4 牛顿-拉裴森解算器

2.3.5 数值积分方法比较

2.4 本章小结

第三章 基于弹簧投影的布料模拟

3.1 改进后的弹簧质点模型

3.2 弹簧投影概念

3.3 弹簧投影的动力学方程

3.4 弹簧投影过程

3.4.1 弹性势能隐式方程推导

3.4.2 局部/全局求解器

3.4.3 数值优化方法比较

3.5 碰撞力与阻尼力

3.6 实验效果

3.7 本章小结

第四章 布料模拟碰撞检测与响应

4.1 碰撞处理概述

4.2 基于包围盒的碰撞检测算法

4.2.1 层次包围体概念

4.2.2 BVH的构建

4.2.3 AABB包围盒

4.3 布料碰撞加速算法研究现状

4.3.1 基于CPU多核技术的碰撞检测算法

4.3.2 基于GPU的碰撞检测算法

4.4 布料碰撞响应

第五章 基于GPU的布料仿真流算法

5.1 引言

5.2 算法概述

5.3流管道和时间积分

5.3.1 流管道

5.3.2 内核计算

5.3.3 时间积分

5.4 碰撞处理

5.5结果

5.5.1 实验

5.5.3 性能

5.5.4 比较

第六章 总结和展望

6.1 本文总结

6.2 展望布料仿真的未来

参考文献

附录 在读期间发表论文与科研情况

致谢