基于离散微分和形状匹配的物理实体大变形研究

项目名称： 基于离散微分和形状匹配的物理实体大变形研究

项目编号： No.60903136

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 建筑科学

项目作者： 廖胜辉

作者单位： 中南大学

项目金额： 17万元

中文摘要： 方便实用的三维变形技术一直是计算机图形学等领域的研究前沿和热点问题，具有极大应用价值。但现有方法大多只为获得物体表面视觉上的真实感效果，忽略物理实体内部复杂的材质属性和保体积等物理约束，限制了在仿真等领域的应用。本项目拟采用基于离散微分属性和局部形状匹配的方法实现高效、保真三维物理实体大变形：首先系统地研究一组逻辑联系紧密的三维实体变形方法，包括基于体网格拉普拉斯坐标和梯度场的线性体网格变形，保持局部刚性的非线性体网格变形，基于变形梯度和实例学习的体网格变形，以及基于局部形状匹配的非线性点阵实体变形，这些方法不仅高效、鲁棒，而且能有效保持局部形状特征；然后进一步研究非均质和各向异性等材质属性和保体积等物理约束对变形的影响，特别是对复杂的局部不同的正交各向异性的模拟，以提高物理实体变形模拟的准确性，同时尽可能保持实现和效率等方面的优势，为各种仿真模拟应用提供一系列新的基础技术和解决方案。

中文关键词： 物理实体大变形；离散微分；局部形状匹配；正交各向异性；非均匀材质

英文摘要：

英文关键词： large physical deformation；discrete differential property；local shape matching；orthotropy；inhomogeneous material