柔性体的仿真方法及电子设备、存储介质、计算机程序产品技术

技术编号:42219082 阅读:43 留言:0更新日期:2024-07-30 18:59
本申请提供一种柔性体的仿真方法及电子设备、存储介质、计算机程序产品,包括:根据柔性体的每一网格在t时刻的顶点坐标,确定该网格的畸变参数;基于每一网格的畸变参数,确定该网格的变形状态,并基于所述变形状态确定指定弹性模型的目标约束条件;其中,所述指定弹性模型包括线性弹性模型和非线性弹性模型,所述目标约束条件包括所述线性弹性模型和所述非线性弹性模型的权重;基于每一网格对应目标约束条件下的指定弹性模型,确定t+1时刻各个网格的顶点坐标。本申请方案,保证了指定弹性模型内线性和非线性的部分平滑过渡,保证了网格变化过程中仿真结果的稳定性,以指定弹性模型更新网格的顶点坐标,能够兼顾实时性和真实性的需求。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及图形仿真,特别涉及一种柔性体的仿真方法及电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品。


技术介绍

1、在图形学领域,柔性体仿真有着非常广泛的需求,常见的仿真的柔性体包括橡胶材料、人体组织等。对于这些柔性体材料,学术界已经有了非常广泛的研究,比如经典的neo-hookean家族非线性弹性模型就是用来描述这类材料的力学模型。它们最显著的特点是极小的压缩性,在变形过程中,材料的体积基本不发生变化,而体积这一参数对于材料在三维空间不同方向上的尺寸都有关系,其具有非常高的非线性。这一特点给柔性体的仿真带来了挑战。材料的非线性程度高,表明材料对变形非常敏感,小幅度的变形可能会引起受力的大幅度变化。为提高仿真计算的准确性,往往要将仿真的时间步长,比如每次仅模拟1/1000秒甚至1/10000秒。这意味着在实时仿真过程中,求解器必须每秒进行至少1000次或10000次求解计算,这在目前硬件条件下是不现实的,即便增加硬件来做到成本也过于高昂。因此,相关方案对柔性体仿真只选择关注实时性和真实性的其中一个特性。如果选择关注实时性,则需要弱化柔性体的非线性特点,从而大幅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性体的仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据柔性体的每一网格在t时刻的顶点坐标,确定该网格的畸变参数,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于每一网格的畸变参数,确定该网格的变形状态,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述线性弹性模型通过所述网格的变形梯度在每一列的模长、所述网格的各个旋转后变形梯度在每一列的模长、所述柔性体在变形梯度的每一列的变形强度,表征所述网格的第一子能量;其中,各个旋转后变形梯度由变形梯度绕各个坐标轴旋转得到;

5.根据权利要求4所...

【技术特征摘要】

1.一种柔性体的仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据柔性体的每一网格在t时刻的顶点坐标,确定该网格的畸变参数,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于每一网格的畸变参数,确定该网格的变形状态,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述线性弹性模型通过所述网格的变形梯度在每一列的模长、所述网格的各个旋转后变形梯度在每一列的模长、所述柔性体在变形梯度的每一列的变形强度,表征所述网格的第一子能量;其中,各个旋转后变形梯度由变形梯度绕各个坐标轴旋转得到;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述线性弹性模型为:

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述变形状态确定指定弹性模型的目标约束条件,包括:

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘郴游思增王振东刘泽高
申请(专利权)人:浙江凌迪数字科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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