布料人体快速连续碰撞检测与响应

来源：软件学报杂志2015年第S2期北京时间：

作者：林凌,张明敏,潘志庚,邱凯佳

单位：林凌，浙江大学计算机科学与技术学院, 浙江杭州 31001211,张明敏，浙江大学计算机科学与技术学院, 浙江杭州 31001202,潘志庚，杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心, 浙江杭州 31112103,邱凯佳，浙江大学计算机科学与技术学院, 浙江杭州 31001204

摘要：碰撞检测是3D虚拟服装中的重要环节,而在布料和人体模型的分辨率比较高的情况下,常规的碰撞检测算法往往无法达到实时.使用深度图像进行实时的连续碰撞检测,并结合法线图像进行碰撞响应.首先从指定的摄像机为人体预先渲染生成前后部深度图像与法线图像;然后对于要检测碰撞的布料质点,计算其深度值,并将其位置变换到图像空间,然后根据图像空间坐标从深度图像中读取深度值,通过与质点的深度值进行比较即可判断质点是否与人体碰撞,若发生碰撞,则通过修改的DDA直线光栅化算法在质点前一步与后一步位置确定的深度图像坐标区间内搜索插值参数,该插值参数用来计算碰撞接触点以及接触点处的法线,以支持连续碰撞响应.实验结果表明,该算法的预处理速度快,在布料和人体的分辨率都比较高的情况下也可以获得实时的碰撞检测与响应.

关键词：布料仿真;虚拟服装;基于图像的碰撞检测;碰撞响应;虚拟试衣,深度图,法向图,修正的DDA扫描线光栅化

基金资助：国家自然科学基金(61173124, 61170318, 61332017)