基于变截面复丝模型的机织物模拟

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作者 徐辉 朱昊 +2 位作者 潘苏情 史红艳 应迪 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期70-78,共9页

为解决机织物模拟时因纱线截面不变而导致纱线互相渗透、模拟效果失真等问题,提出一种变截面复丝模型作为机织物模拟时经纬纱的模型。从空间圆参数方程中受到启发,建立空间椭圆参数方程作为纱线的截面模型;提出一种椭圆等分算法,通过等... 为解决机织物模拟时因纱线截面不变而导致纱线互相渗透、模拟效果失真等问题,提出一种变截面复丝模型作为机织物模拟时经纬纱的模型。从空间圆参数方程中受到启发,建立空间椭圆参数方程作为纱线的截面模型;提出一种椭圆等分算法,通过等分弧长的方式建立了复丝模型。从受力分析的角度分析纱线中心线上不同位置截面的受挤压程度,建立了平纹及非平纹组织的交织模型,并以压扁系数表示不同截面的压扁状态。研究结果表明:变截面椭圆与复丝相结合构成的经纬纱模型模拟效果逼真;交织模型在减少纱线渗透的同时,也更符合实际情况;模拟的机织物表层纹理清晰,达到了预期效果。 展开更多

关键词 空间椭圆 变截面复丝模型 交织模型 机织物模拟 经纬纱模型

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应用混色纱纹理信息的纬编针织物模拟 被引量：5

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作者 张继东 薛元 +3 位作者 张杰 郭明瑞 魏晓婷 高卫东 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期148-154,共7页

为研究数码混色纱纬编针织物的外观色彩及纹影的模拟方法,利用图像处理技术对采集的图像进行平滑去噪,得到剔除细节的模糊图像,在Lab空间下运用彩色图像硬聚类算法对平滑后的图像进行聚类分割,得到混色纱主体图像,获取其左右的边界和中... 为研究数码混色纱纬编针织物的外观色彩及纹影的模拟方法,利用图像处理技术对采集的图像进行平滑去噪,得到剔除细节的模糊图像,在Lab空间下运用彩色图像硬聚类算法对平滑后的图像进行聚类分割,得到混色纱主体图像,获取其左右的边界和中心线信息;然后在经典的Pierce线圈模型的基础上,利用混色纱主体图像的廓线信息完成由纱线到线圈圈弧和圈柱的映射;最终根据不同组织的圈弧和圈柱的覆盖关系,得到基本纬编针织物组织。结果表明,提出的纱线映射线圈算法,通过织物组织结构及密度可模拟混色纱纬编织物的混色色彩及外观纹影。 展开更多

关键词 混色纱 图像处理 纹理映射 线圈模型 织物模拟

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基于面料力学属性的三维织物模拟 被引量：8

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作者 姜延 刘正东 陈春丽 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期323-329,共7页

为了精确再现虚拟服装中面料的力学属性,提出一种模拟不同材质织物变形效果的方法.首先测试样本的力学性能参数,通过相关性分析获得其中与悬垂特性密切相关的部分参数,以此作为神经网络的输入数据;然后对比实拍样本及其静态仿真效果图,... 为了精确再现虚拟服装中面料的力学属性,提出一种模拟不同材质织物变形效果的方法.首先测试样本的力学性能参数,通过相关性分析获得其中与悬垂特性密切相关的部分参数,以此作为神经网络的输入数据;然后对比实拍样本及其静态仿真效果图,将获得样本仿真模型控制参数的期望值作为BP神经网络的输出数据;最后建立BP神经网络实现织物力学属性与仿真模型控制参数之间的非线性映射.应用文中方法对15种常用服装面料进行实验的结果表明,仿真效果较好地体现了面料的材质信息,在此基础上实现的虚拟服装更加精准,有助于提高系统的真实感. 展开更多

关键词 三维织物模拟 力学属性 神经网络

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基于改进的质点—弹簧模型的织物模拟 被引量：5

4

作者 李健 李鹏坤 廖秋筠 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第9期2386-2388,共3页

目前,织物模拟方法普遍存在实时性不高、真实感不强等问题。针对存在的超弹性现象,提出了改进的质点—弹簧模型。与传统的质点—弹簧模型相比,改进的模型增加了两个约束条件:轻杆和轻绳。实验表明该方法不仅有效地解决了现存的超弹性现... 目前,织物模拟方法普遍存在实时性不高、真实感不强等问题。针对存在的超弹性现象,提出了改进的质点—弹簧模型。与传统的质点—弹簧模型相比,改进的模型增加了两个约束条件:轻杆和轻绳。实验表明该方法不仅有效地解决了现存的超弹性现象,而且模拟了织物撕裂现象,模拟效果更加真实。 展开更多

关键词 织物模拟 质点—弹簧模型 超弹性现象 力学特性 碰撞检测

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织物模拟CAD系统的开发与实现 被引量：8

5

作者 王志东 颜钢锋 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期60-64,共5页

针对国内纺织CAD软件模拟功能相对较弱的现状,旨在提出一套织物模拟CAD系统的开发与实现方法。首先充分考虑纱线的三维特性并结合计算机图形学技术建立其表面光照模型,然后结合各模拟参数分析、判断,提取出织物表层信息,最后考虑浮长线... 针对国内纺织CAD软件模拟功能相对较弱的现状,旨在提出一套织物模拟CAD系统的开发与实现方法。首先充分考虑纱线的三维特性并结合计算机图形学技术建立其表面光照模型,然后结合各模拟参数分析、判断,提取出织物表层信息,最后考虑浮长线对织物外观的影响,实现了对织物外观的模拟,模拟效果具有较强的真实感。另外,系统各模块都保持了较高的独立性,模块间的耦合关系也较为松散,以利于系统后期的维护和升级。 展开更多

关键词 CAD 织物模拟 光照模型 表层信息

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织物模拟技术分析及基于OpenGL的三维效果实现 被引量：8

6

作者 朱华健 张森林 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第2期140-144,共5页

分析了现有的织物模拟技术 ,针对织物模拟在观察角度、三维立体效果、光照等方面存在的不足 ,提出了在OpenGL环境下 ,引入NURBS曲面的方法 .用此方法较好地解决了曲面织物模拟、光照、多视角等问题 。

关键词 织物模拟 纱线模拟 OPENGL NURBS曲面

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基于几何测量和变形的真实感织物模拟 被引量：2

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作者 刘骊 王若梅 罗笑南 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1785-1799,共15页

提出一种有效、直观的基于几何测量和网格变形的织物模拟方法,可以获得具有不同面料属性的织物真实感形态.织物几何测量方法能够度量反映面料几何属性的3个关键特征,包括复原性、拉伸性和弯曲性.对应这3个几何属性度量,建立包括顶点位... 提出一种有效、直观的基于几何测量和网格变形的织物模拟方法,可以获得具有不同面料属性的织物真实感形态.织物几何测量方法能够度量反映面料几何属性的3个关键特征,包括复原性、拉伸性和弯曲性.对应这3个几何属性度量,建立包括顶点位置、边长和二面角约束能量项的基于微分网格变形的泛函能量优化模型.3个变形能量项各自对应的权重是从每种真实面料测量数据中量化统计得到.该变形能量函数可以统一在最小二乘数值优化中求解,通过过程优化和权重设置,即可模拟到真实织物行为.实验结果表明,该方法可以有效地仿真到不同面料材质的织物真实感效果. 展开更多

关键词 织物模拟 几何测量 网格变形 能量优化 数据驱动

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织物模拟中的自适应网格剖分研究 被引量：2

8

作者 刘宁 高成英 罗笑南 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2004年第5期193-197,共5页

本文提出一种在织物模拟中的动态网格剖分方法,针对传统模拟算法中因网格剖分固定和曲面整体网格均匀剖分造成模拟误差与计算耗费,分别从织物物理和几何角度出发,提出在动态模拟过程中的自适应的网格剖分方法。利用模拟过程中曲面片局... 本文提出一种在织物模拟中的动态网格剖分方法,针对传统模拟算法中因网格剖分固定和曲面整体网格均匀剖分造成模拟误差与计算耗费,分别从织物物理和几何角度出发,提出在动态模拟过程中的自适应的网格剖分方法。利用模拟过程中曲面片局部形变信息,对网格进行动态剖分与合并,有效提高了模拟效率。经实际应用表明:该算法具有模拟效率高、易于计算机实现等优点,特别在对非均匀形变物体模拟中,该算法从模拟效率和精度均得到满意结果。 展开更多

关键词 织物模拟 自适应 网格剖分 仿真模拟

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基于细分优化方法的织物模拟

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作者 高成英 刘宁 罗笑南 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期17-20,共4页

提出一种基于插值细分造型的织物模拟算法。通过对织物物理和几何属性分析,构造出一个带约束的几何模型,在改进的四点插值细分造型基础上,通过动态细分网格并结合曲面优化调整以达到高效模拟柔性织物自然行为的目的。克服了以往仿真方... 提出一种基于插值细分造型的织物模拟算法。通过对织物物理和几何属性分析,构造出一个带约束的几何模型,在改进的四点插值细分造型基础上,通过动态细分网格并结合曲面优化调整以达到高效模拟柔性织物自然行为的目的。克服了以往仿真方法中求解物理模型复杂、模拟过程难以控制的缺陷,简化了计算模型,提高了计算效率。最后,以织物模拟为例说明该算法的实现。 展开更多

关键词 柔性物体 织物模拟 细分曲面 几何约束

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一种小邻域运动约束估计的三维织物模拟算法

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作者 赵妍 陈荣山 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第1期311-313,共3页

使用传统的三维织物模拟方法时,受织物运动状态随机性的影响,织物模拟三维坐标在运动过程中会发生错位,运动状态的突变会大幅增加织物运动过程中的参数三维运动随机性,使得织物的三维坐标发生小邻域内的突变,三维织物真实感的模拟效果... 使用传统的三维织物模拟方法时,受织物运动状态随机性的影响,织物模拟三维坐标在运动过程中会发生错位,运动状态的突变会大幅增加织物运动过程中的参数三维运动随机性,使得织物的三维坐标发生小邻域内的突变,三维织物真实感的模拟效果不够逼真。为了解决这一问题,提出一种小邻域运动约束估计的三维织物模拟算法,即从织物组织的运动状态参数估计出发,对织物在运动中变形和方向随机性进行一定的区域约束,运用运动模型和约束对织物的运动范围进行区域限定,实现对三维织物的真实计算机模拟。实验表明,该方法能够实现真实的三维织物模拟,真实度较高。 展开更多

关键词 三维织物 织物模拟 小邻域约束

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一种改进的基于二重组织织物模拟仿真研究

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作者 赵妍 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第4期1569-1571,共3页

针对传统的织物模拟方法是基于纱线的圆柱形数学模型设计,只是简单地把纱线抽象化,并没有考虑到纱线本身的属性与光照明暗效应,导致模拟出的纱线表面亮度渐变过快,效果生硬不理想,对二重织物真实感的模拟效果不够逼真,提出了一种二维织... 针对传统的织物模拟方法是基于纱线的圆柱形数学模型设计,只是简单地把纱线抽象化,并没有考虑到纱线本身的属性与光照明暗效应,导致模拟出的纱线表面亮度渐变过快,效果生硬不理想,对二重织物真实感的模拟效果不够逼真,提出了一种二维织物模拟的新方法。从二重组织的构成条件出发,导出二重组织的判别条件,并由此建立纬二重组织的数学模型,从而得出二重组织织物的正反面组织图;再结合纱线模型与织物交织模型,实现对二重组织织物的真实感模拟。实验表明,该方法能够实现真实的二维织物模拟,取得不错的效果。 展开更多

关键词 二维织物 织物模拟 二重组织织物

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基于图形硬件的显式织物模拟

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作者 戎旭涛 刘卉 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第5期147-151,共5页

凡是需要真实场景和人物动画的图形应用场合,织物模拟都是必不可少的环节之一,其模拟速度和效果往往决定应用整体的效率和真实感。以实时织物模拟为目标,利用GPU(Graphics Processing Unit)并行编程语言CUDA,设计了一种基于弹簧-质点模... 凡是需要真实场景和人物动画的图形应用场合,织物模拟都是必不可少的环节之一,其模拟速度和效果往往决定应用整体的效率和真实感。以实时织物模拟为目标,利用GPU(Graphics Processing Unit)并行编程语言CUDA,设计了一种基于弹簧-质点模型的显式织物模拟并行算法。该算法将模拟过程分为计算阶段和渲染阶段。在计算阶段,通过将质点与CUDA的线程一一对应,并行更新质点的速度和位置。算法利用线性存储器纹理解决了越界问题,并通过使用CUDA的共享内存减少对全局内存的访问。为了使各线程负载均衡地填充共享内存,提出nPass方法。在渲染阶段,算法利用CUDA与OpenGL的交互性,直接在GPU上渲染,避免了将数据回传到主存的额外开销。实验结果表明,与CPU算法和传统的GPU算法相比,该算法的模拟速度分别加快了30倍和5倍。 展开更多

关键词 织物模拟 显式欧拉方法 CUDA GPGPU

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纱线外观数据映射的纬编织物外观模拟

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作者 王旭辉 江文斌 王金凤 《针织工业》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页

针对纱线进行纬编针织物试织打样、染色实现织物外观效果造成费时费力费料问题,提出一种将提取纱线外观数据映射至织物模型的模拟方法,实现由纱线形态预测织物外观。利用计算机图像技术对纱线进行预处理,包括大律法阈值分割、开运算、... 针对纱线进行纬编针织物试织打样、染色实现织物外观效果造成费时费力费料问题,提出一种将提取纱线外观数据映射至织物模型的模拟方法,实现由纱线形态预测织物外观。利用计算机图像技术对纱线进行预处理,包括大律法阈值分割、开运算、闭运算和恢复纱线主体图像部分等;获取线圈控制点,对获得控制点使用3次NURBS曲线拟合得到线圈中心曲线模型,根据中心曲线模型建立线圈模型,对所得线圈模型进行衔接和嵌套得到织物模型;使用预处理好的纱线图作为纹理贴图对织物模型进行纹理映射,完成织物外观模拟。结果表明:该方法快速、准确模拟出织物外观,与真实织物视觉效果基本一致。 展开更多

关键词 织物外观模拟 图像处理 纹理映射 3D建模

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基于B样条线圈模型的段染纱针织物外观模拟 被引量：1

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作者 董福星 喻莉 +1 位作者 顾学锋 赵连英 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第7期66-73,共8页

针对段染纱针织物花纹预测困难且现有织物模拟方法真实感有待提升的问题,提出了一种基于真实段染纱的针织物外观模拟方法。首先,使用图像处理技术对获取的段染纱图像进行阈值分割和形态学处理等预处理,从原始图像中提取纱线主体区域。然... 针对段染纱针织物花纹预测困难且现有织物模拟方法真实感有待提升的问题,提出了一种基于真实段染纱的针织物外观模拟方法。首先,使用图像处理技术对获取的段染纱图像进行阈值分割和形态学处理等预处理,从原始图像中提取纱线主体区域。然后,从真实织物中提取线圈点位信息,借助最小二乘拟合构建B样条线圈曲线,并根据曲线将段染纱真实图像映射为线圈图像。最后,在考虑线圈交织覆盖关系以及光照因素后,通过排列线圈实现纬平针针织物及其系列针织面料的外观模拟。结果表明:所模拟的线圈模型能够还原真实线圈中的纱线走向,且模拟织物外观花纹效果与实物一致,整体呈现出较好的真实感。 展开更多

关键词 织物模拟 段染纱 最小二乘拟合 B样条曲线 线圈映射

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基于变形网格的织物悬垂形态模拟

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作者 曹竞哲 陶晨 白琳琳 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期59-67,共9页

为快速有效地模拟织物下垂过程、再现真实织物的悬垂形态解决织物约束形态的仿真问题,提出一个变形网格模型用于再现织物悬垂。在模型理论方面,围绕约束因子与衰减因子构建织物内部约束,通过接触-抵消机制复现织物柔性体与刚性平面的接... 为快速有效地模拟织物下垂过程、再现真实织物的悬垂形态解决织物约束形态的仿真问题,提出一个变形网格模型用于再现织物悬垂。在模型理论方面,围绕约束因子与衰减因子构建织物内部约束,通过接触-抵消机制复现织物柔性体与刚性平面的接触。在模型精度上,从网格规模和推演算法2个方面展开探讨,提出了合理的网格规模以达成效果与资源的平衡,并通过三阶泰勒展开减小了运算误差,提升了算法精度。本研究提出的变形网格模型,将悬垂视为动态变化的过程,实现了悬垂形态与悬垂过程的统一。模拟实验表明,真实织物内部的相互作用在模型理论及参数中得到了高度凝练的表达,体现模型特性的虚拟悬垂系数完整覆盖其实际取值区间,波纹不匀作为另一重要形态指标也得到充分表现,模型算法的精度较常规方法提升一个数量级。 展开更多

关键词 变形网格 织物模拟 织物悬垂 悬垂系数 悬垂不匀

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织物三维动态模拟 被引量：12

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作者 李长锋 修毅 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1372-1376,共5页

在质点-弹簧模型的基础上,对织物模型进行进一步的简化.将连接质点的弹簧换成了刚性杆,同时采用Verlet积分法计算质点的位置和速度.该算法简单、快速而又稳定,具有很好的实时效果.

关键词 织物模拟 粒子系统 刚性杆 Verlet积分法

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织物计算机模拟设计的实现 被引量：7

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作者 张森林 姜位洪 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期81-84,共4页

描述了织物计算机模拟设计实现的总体结构 ,着重从织物纱线的结构入手 ,采用计算机图形学、计算机图像处理技术、以及人工智能技术将各个主要因素数字化、模型化 ,并充分考虑环境因素的影响 ,提出了基于HSL/RGB颜色空间转换进行光照效... 描述了织物计算机模拟设计实现的总体结构 ,着重从织物纱线的结构入手 ,采用计算机图形学、计算机图像处理技术、以及人工智能技术将各个主要因素数字化、模型化 ,并充分考虑环境因素的影响 ,提出了基于HSL/RGB颜色空间转换进行光照效果处理的表面光照模型和快速表里分层的组织结构分析算法。实现了对织物外观的模拟 ,从而使模拟效果具有较强的真实感。另外采用活动模板库技术有效地减少了算法的运行时间。 展开更多

关键词 织物模拟 光照模型 活动模板库

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一种改进的织物外观真实感模拟高效算法 被引量：2

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作者 张瑞林 王文正 郭炜杰 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期126-129,136,共5页

为提高织物外观真实感模拟算法的效率,提出一种改进的、简洁高效的织物外观模拟算法。在织物外观仿真中,通过优化纱线模型,并利用计算机图形学中的多边形深度缓存算法,结合织物中纱线的反射特性,以及浮长线对织物外观的影响,建立了基于... 为提高织物外观真实感模拟算法的效率,提出一种改进的、简洁高效的织物外观模拟算法。在织物外观仿真中,通过优化纱线模型,并利用计算机图形学中的多边形深度缓存算法,结合织物中纱线的反射特性,以及浮长线对织物外观的影响,建立了基于浮长线的屈曲模型,最后结合图像技术,使模拟的织物具有较强的真实感。实验结果表明,这种算法利用二维图像方法达到三维模拟的目的,降低了运算复杂度,提高了效率。 展开更多

关键词 织物模拟 深度缓存 光照模型 屈曲模型

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织物动感模拟的研究与实现

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作者 刘智斌 李占利 +1 位作者 赵景秀 刘晓峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第32期87-89,共3页

织物的动感模拟是虚拟现实、计算机动画以及3D游戏等领域中的一个热点问题。为了实现织物动感模拟的实时性和真实感,选用质点-弹簧模型进行物理建模。然而,质点-弹簧模型在应用中存在过度拉伸的问题,针对这个现象进行了处理,提出采用平... 织物的动感模拟是虚拟现实、计算机动画以及3D游戏等领域中的一个热点问题。为了实现织物动感模拟的实时性和真实感,选用质点-弹簧模型进行物理建模。然而,质点-弹簧模型在应用中存在过度拉伸的问题,针对这个现象进行了处理,提出采用平滑过度的方法来解决此类问题。同时,提出了一种风力模拟算法,简化了运算,增强了织物在风中运动的显示效果。实验证明,这些方法使织物动感模拟达到了较强的实时性和真实感。 展开更多

关键词 织物模拟 质点-弹簧模型 高弹性效应 风的模拟 OPENGL

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纬编针织物外观模拟纹理映射技术研究 被引量：1

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作者 张哲 李柏岩 +2 位作者 刘晓强 王府梅 吴周镜 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期745-749,共5页

为更好地展示针织物的着装效果,针对针织纹理图案结构性强的特点,将网格分割算法同两步纹理映射算法相结合.首先利用模型三角片的切向量场将其进行区域划分;然后在两步纹理映射的基础上,提出了将区域的包围盒作为中介面进行纹理映射的算... 为更好地展示针织物的着装效果,针对针织纹理图案结构性强的特点,将网格分割算法同两步纹理映射算法相结合.首先利用模型三角片的切向量场将其进行区域划分;然后在两步纹理映射的基础上,提出了将区域的包围盒作为中介面进行纹理映射的算法;最后利用拼接面片纹理技术对纹理接缝区域进行平滑处理,实现纹理的无缝拼接.试验结果表明,该算法既保证了纹理图案在三维模型表面的连续感,又能满足纹理走向符合物体表面形状的要求. 展开更多

关键词 织物模拟 纹理映射 三维模型 纬编针织物

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