基于质点-弹簧模型的冰雹打击树叶的模拟方法

摘要

为了实现有别于布料破碎模拟的冰雹打击树叶过程的模拟,研究并提出了一种应用物理学原理的树叶和冰雹相互作用的真实感动态仿真技术,为后续进一步研究叶脉对叶片受力的影响提供了基础。树叶的破碎是源于冰雹受到地面重力的吸引,在下落时与树叶进行能量的传递,二者之间的交互作用可以利用一种高效的技术很好地模拟。该技术被专门设计用来模拟弹力较小的物体,例如树叶的撕裂。当冰雹与树叶进行交互时,由冰雹速度带来的作用力转换为树叶上的横向和纵向的弹簧力从而导致树叶破碎。实验结果表明,该技术能够高效、真实地仿真冰雹撞击树叶后的作用效果,并且在一定程度上还原冰雹自然灾害的情况。