1、計(jì)算機(jī)三維動畫是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的研究重點(diǎn),其中,人體運(yùn)動仿真技術(shù)被引用到了各個領(lǐng)域中。本文的研究重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)流體環(huán)境下人體運(yùn)動的仿真系統(tǒng),由于硬件條件的限制,仿真系統(tǒng)的實(shí)時性仍是國內(nèi)外研究的難點(diǎn)。本文的研究目的在于保證仿真效果的真實(shí)性下,盡力提高仿真效率,如果仿真效率遇到瓶頸,可以適當(dāng)降低計(jì)算的精確度以提高仿真效率。
　　本文在鉸鏈體動畫的基礎(chǔ)上,建立人體運(yùn)動仿真模型,實(shí)現(xiàn)了人體與流體的交互過程,并且控制人體在流體環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)動。人體

2、模型為樹形結(jié)構(gòu),子鏈間滿足父子鏈關(guān)系,通過仿真系統(tǒng)控制子鏈間的運(yùn)動關(guān)系。本文通過一種基于耦合面的方法,研究了流體與人體的相互作用力。本文通過三維的A*算法計(jì)算得到人體運(yùn)動的目標(biāo)路徑,并根據(jù)設(shè)定的狀態(tài)改變量和相應(yīng)的選擇算法,研究了人體在流體環(huán)境下的運(yùn)動路徑。
　　本文對常規(guī)方法的改進(jìn)主要體現(xiàn)在三個方面,本文對耦合面的傳遞算法進(jìn)行了改進(jìn),使得交互仿真性能得到提高;本文對加速度的計(jì)算公式進(jìn)行了改進(jìn),使得速度更加平穩(wěn);本文對流體環(huán)境下人體

3、的尋徑算法進(jìn)行了改進(jìn),使人體的運(yùn)動狀態(tài)種類更多,仿真效果更好。
　　因?yàn)轳詈厦娴臄?shù)量巨大,矩陣計(jì)算的復(fù)雜度較高,本文提出了一種基于采樣的方法,降低了耦合面的傳遞數(shù)量,對剩余耦合面進(jìn)行插值計(jì)算。進(jìn)一步的,考慮了流體的粘滯阻力,將速度計(jì)算公式由線性計(jì)算公式改進(jìn)為非線性計(jì)算公式,然后對公式的收斂性進(jìn)行了證明,隨后本文提出基于視覺空間的狀態(tài)選擇算法,并對仿真系統(tǒng)的整體實(shí)現(xiàn)與測試進(jìn)行了介紹,對其中一些關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)與接口的定義進(jìn)行了闡述,詳