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近年来,随着计算机图形学、计算机视觉和虚拟现实等相关领域的飞速发展,三维模拟显示织物外观真实感应用越来越广泛,并成为一个研究的热点。本文对影响织物外观真实感的各种因素进行了分析,并采用计算机程序进行三维模拟,使织物外观更具真实感。
本文的研究工作主要包括以下内容:首先,编写了纹理函数解决三维纹理映射问题。在绘制织物纹理时,将所设计织物的组织、规格、工艺等参数提供给纹理函数,通过调用纹理函数获得织物的纹理。该方法的优点是:变换织物品种、调整或修改织物参数非常灵活方便,而且节省了大量纹理图片占用的存储空间,同时可以获得任意精度的织物纹理。其次,采用光线跟踪算法在计算机中构造出所需场景的几何模型,根据假定的光照条件,计算各场景物体表面的光亮度并显示出来,使观察者产生身临其境,如见其物的视觉效果,从而使设计人员在产品设计阶段就可以浏览产品形状结构和外观效果。最后,采用向量扰动算法和褶皱的组合叠加算法,对织物的织纹褶皱进行了分析,并做了大量的模拟实验,结果表明权重在1:4左右时织物的真实感效果最佳。
本文以VC++6.0和OpenGL为开发工具,采用面向对象的编程思想,以织物参数设计、场景造型设计、取景坐标变换、视域裁剪、隐藏面消除、光亮度计算、纹理映射等为步骤为实现织物的真实感模拟。结果表明,本文方法能够实现织物真实感模拟的逼真效果,系统容易实现二次开发。文中提出的相关技术、方法在纺织、服装三维化方面具有较大的参考价值。