[发明专利]实时模拟物体运动或形变的方法

摘要

一种实时模拟物体运动或形变的方法，包括：根据约束能计算约束能的梯度为该能量产生的内力为Fc＝‑GradCi×kiCi，‑Ci×ki为内力大小，GradCi为内力方向；将所有约束能的梯度组合成雅可比矩阵；令得到Fc＝GradCi×λi，Ci＝αi×λi，物体处一点的应变能εtx E＝εt×D×ε，离散化到体积四面体后，得到一个体积四面体产生的约束能将D分解为L‑1NL，得出确定系统所有外力的和Fout；离散化后的物体运动微分方程求解公式(JM‑1Jt+Δt‑2*α)λ＝‑Δt‑1Jv‑JM‑1Fout‑C(Xn)Δt‑2，求解内力λ；更新系统的质点或刚体的位置、速度；上述方法实现几何约束能和有限元应变能的统一，同时引入的正则化方法使得物体的刚性系数到无穷大，兼容刚体模拟和软体模拟，使得模拟在统一框架下，达到很棒的视觉效果和稳定性。