ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Алгоритм обработки взаимодействий частиц ткани с гранями твердотельного объекта при компьютерном моделировании

Выпуск № 2 (31) апрель-июнь 2016
Авторы:

Ландовская Ирина Евгеньевна
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2016-2-78-93
Аннотация
В данной статье представлен алгоритм, который позволяет производить компьютерное моделирование взаимодействия частиц ткани деталей изделия с гранями твердотельного объекта, на поверхности которого происходит сборка. При моделировании ткань описывается системой взаимосвязанных частиц, движение которых осуществляется по законам механики и предполагает решение системы дифференциальных уравнений с начальными условиями для нахождения траекторий движения частиц с использованием схемы с перешагиванием. Объект, на поверхности которого происходит моделирование, представляет собой множество ориентированных в пространстве треугольных граней. В статье показана общая схема процесса моделирования сборки изделия и описан метод получения многогранных объектов с использованием графических сред, таких как AutoCAD и 3ds Max, приведены фрагменты алгоритмов экспорта объектов из среды создания и редактирования трехмерной графики AutoCAD. В подтверждение эффективности предложенного алгоритма обработки взаимодействий частиц ткани с гранями объекта показаны результаты компьютерного моделирования сборки базовой конструкции на поверхности манекена торса женской фигуры и падения ткани на стул, а также представлены данные численных экспериментов, отражающие зависимость времени моделирования от размерности задачи и параметров алгоритма.
Ключевые слова: твердотельный многогранный объект, компьютерное моделирование ткани, метод частиц, поиск столкновений, скольжение частицы ткани по грани объекта, сила трения, схема с перешагиванием.

Список литературы
  1. Breen D., House D., Wozny M. Predicting the drape of woven cloth using interacting particles // Computer Graphics and Interactive Techniques: Proceedings of the 21st Annual Confe­rence, (SIGGRAPH '94). – New York, 1994. – P. 365–372.
  2. Baraff D., Witkin A. Large steps in cloth simulation // Proceedings of the 25th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SIGGRAPH'98, Orlando, Florida, 19–24 July 1998. – New York, USA, 1998. – P. 43–54. – doi: 10.1145/280814.280821.
  3. Provot X. Collision and self-collision handling in cloth model dedicated to design garments // Computer Animation and Simulation ’97: Proceedings of the Eurographics Workshop, Budapest, Hungary, 2–3 September 1997. – Vienna: Springer, 1997. – P. 177–189.
  4. Mezger J., Kimmerle S., Etzmuss O. Hierarchical techniques in collision detection for cloth animation // Journal of WSCG. – 2003. – Vol. 11, N 2. – P. 322–329.
  5. Экспериментальное исследование деформационных свойств и компьютерное моделирование тканых материалов на основе метода частиц / В.Д. Фроловский, В.В. Ландовский, И.Е. Ландовская, Т.О. Бунькова // Автоматизация. Современные технологии. – 2015. – № 11. – С. 22–26.
  6. Ландовская И.Е., Фроловский В.Д., Ландовский В.В. Соединение деталей при компьютерном моделировании сборки изделий из тканых материалов с учетом их деформационных свойств // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. – 2015. – № 3 (28). – С. 61–74.
  7. Hockney W., Eastwood J. Computer simulation using particles. – New York: CRC Press, 1988. – 540 p.
  8. Ландовский В.В., Фроловский В.Д. Исследование методов интегрирования дифференциальных уравнений в задаче моделирования поведения ткани на основе метода частиц // Сибирский журнал вычислительной математики. – 2006. – Т. 9, № 3. – С. 287–298.
  9. Промышленная технология одежды: справочник / П.П. Кокеткин, Т.Н. Кочегура, В.И. Барышникова, И.В. Сафронова. – М.: Легпромбытиздат, 1988. – 640 с.
Просмотров: 576