CN116029148A - 一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法及系统。所述方法包括：基于网格化操作得到服装网格模型和人体网格模型；获取当前动画帧下的人体网格模型的有向距离场；根据有向距离场确定与人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格；根据每个目标服装网格顶点和关联人体网格在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取目标服装网格顶点相对于人体网格模型表面的切向位移；根据摩擦系数和库伦摩擦模型对所述切向位移进行修正。所述系统包括对应实现上述各个步骤的各个功能模块。本发明能够解决现有的人体走秀动态模拟因未对服装模型与人体模型之间的摩擦力进行模拟而影响走秀效果的问题。

Description

一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法及系统

技术领域

本发明属于布料物理仿真领域，更具体地，涉及一种应用于虚拟服装走秀的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法及系统。

背景技术

在基于物理的数字化布料仿真中，为了能够充分地表现服装试衣效果以及全面地展示向用户展示服装特性，通常选择在虚拟静态试衣之后进行人体走秀动态模拟。对于人体走秀动态模拟，设计者可针对不同体态特征设置不同参数来制作相应的数字人体模型，并可以根据需要为数字人体模型定义各种动作。在每个关键动画帧中，数字人体模型在骨骼动画的驱动下实现位置的实时更新，与此同时，穿着在数字人体模型上的服装模型会在数字人体模型的驱动下通过物理模拟来实现动态的走秀展示。

然而，在现有人体走秀动态模拟的过程中，并未对服装模型与人体模型之间的摩擦力进行模拟，进而导致人体走秀动态模拟的过程中容易出现服装面料松垮滑落、服装网格局部变形严重和衣服跟随效果失真等不良现象，从而影响人体走秀动态模拟的呈现效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的人体走秀动态模拟因未对服装模型与人体模型之间的摩擦力进行模拟而影响走秀效果的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法及系统。

根据本发明的第一方面，提供一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，该方法包括以下步骤：

对所述服装模型和所述人体模型进行网格化处理，得到服装网格模型和人体网格模型；

获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场；

根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；

确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格，所述关联人体网格为所述人体网格模型中的距离相应目标服装网格顶点最近的人体网格；

对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移；

根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

作为可选的是，所述获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场包括：

计算当前动画帧下的人体网格模型的AABB包围盒；

对所述AABB包围盒进行体素化处理；

根据所述人体网格模型中的每个人体网格的坐标和体素化的AABB包围盒获取人体网格模型所在空间的有向距离场。

作为可选的是，所述根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点包括：

根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的各个服装网格顶点的有向距离；

将有向距离小于预定的最小有向距离的服装网格顶点划归为目标服装网格顶点。

作为可选的是，所述关联人体网格在下一动画帧的位置信息根据下一动画帧的骨骼变换矩阵和关联人体网格在当前动画帧的位置信息所确定。

作为可选的是，所述对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移包括：

根据所述目标服装网格顶点和所述关联人体网格在当前动画帧的位置信息获取所述目标服装网格顶点在所述关联人体网格上的映射点的坐标；

根据所述关联人体网格在当前动画帧和下一动画帧的位置信息和获取的映射点坐标获取所述目标服装网格顶点在所述关联人体网格上的虚拟人体碰撞点在当前动画帧和下一动画帧的坐标；

根据所述虚拟人体碰撞点在当前动画帧和下一动画帧的坐标以及所述目标服装网格顶点在当前动画帧和下一动画帧的位置信息获取所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移；

根据所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移以及所述关联人体网格在下一动画帧的法向量获取所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的法向相对位移；

根据所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移以及法向相对位移确定所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的切向相对位移。

作为可选的是，设目标服装网格顶点在当前动画帧的位置为q，关联人体网格为三角形面片，其三个顶点在当前动画帧为{p₀，p₁，p₂}，则映射点的坐标为(b₀，b₁，b₂)；

其中：

b₀＝1-(c*e-b*f)/det-(a*f-c*d)/det；

b₁＝(c*e-b*f)/det；

b₂＝(a*f-c*d)/det；

a＝(p₁-p₀).(p₁-p₀)；

b＝(p₂-p₀).(p₁-p₀)；

c＝(q-p₀).(p₁-p₀)；

d＝b；

e＝(p₂-p₀).(p₂-p₀)；

f＝(q-p₀).(p₂-p₀)；

det＝a*e-b*d。

作为可选的是，虚拟人体碰撞点在当前动画帧的坐标p_mix基于以下公式获取：

p_mix＝b₀*p₀+b₁*p₁+b₂*p₂

虚拟人体碰撞点在下一动画帧的坐标p'_mix基于以下公式获取：

p'_mix＝b₀*p'₀+b₁*p'₁+b₂*p'₂

上式中，p′₀、p′₁和p′₂为下一动画帧下的关联人体网格的三个顶点。

作为可选的是，所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移rev_d基于以下公式获取：

rev_d＝q'-q-(p'_mix-p_mix)

上式中，q′为目标服装网格顶点在下一动画帧的位置；

关联人体网格在下一动画帧的法向量n′基于以下公式获取：

目标服装网格顶点与虚拟人体碰撞点在两帧之间的法向相对位移rev_n基于以下公式获取：

rev_n＝dot(rev_d,n')*n'

上式中，dot为求内积函数；

目标服装网格顶点与虚拟人体碰撞点在两帧之间的切向相对位移rev_t基于以下公式获取：

rev_t＝rev_d-rev_n。

作为可选的是，所述根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正包括：

基于以下公式获取切向位移修正量Δ_x：

上式中，μ_s为给定的静摩擦系数，μ_k为给定的动摩擦系数，d为法向相对位移的向量长度；

根据切向位移修正量Δ_x对目标服装网格顶点在下一动画帧的位置进行修正。

根据本发明的第二方面，提供一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现系统，该系统包括以下功能模块：

网格化处理模块，用于对所述服装模型和所述人体模型进行网格化处理，得到服装网格模型和人体网格模型；

有向距离场获取模块，用于获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场；

目标服装网格顶点确定模块，用于根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；

关联人体网格确定模块，用于确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格，所述关联人体网格为所述人体网格模型中的距离相应目标服装网格顶点最近的人体网格；

切向位移获取模块，用于对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移；

切向位移修正模块，用于根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

本发明的有益效果在于：

本发明的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，首先，根据当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场确定服装网格模型中的与人体网格模型之间存在摩擦的目标服装网格顶点；其次，确定目标服装网格顶点对应的关联人体网格；再次，根据目标服装网格顶点和关联人体网格在当前动画帧和下一动画帧的位置信息获取目标服装网格顶点相对于人体网格模型的表面的切向位移；最后，根据给定的摩擦系数并基于库伦摩擦模型对目标服装网格顶点相对于人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

本发明的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，在获取目标服装网格顶点在当前动画帧与下一动画帧之间相对于人体网格模型的表面的切向位移的基础上，基于库伦摩擦模型和位置动力学思想直接对目标服装网格顶点的切向移动进行位置矫正，能够对数字模特走秀时服装模型与人体模型之间的摩擦现象进行高精度模拟，进而有效地解决现有的人体走秀动态模拟因未对服装模型与人体模型之间的摩擦力进行模拟而影响走秀效果的问题，提高了虚拟服装走秀的真实感。

本发明的服装模型与人体模型的摩擦效果实现系统与上述服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法属于一个总的发明构思，至少具有与上述服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法相同的有益效果，其有益效果在此不再赘述。

本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所做出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。

图1示出了根据本发明的实施例的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法的实现流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的有向距离场的获取方法的实现流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的目标服装网格顶点的确定方法的实现流程图；

图4示出了根据本发明的实施例的目标服装网格顶点相对于人体网格模型的表面的切向位移的获取方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使所属技术领域的技术人员能够更充分地理解本发明的技术方案，在下文中将结合附图对本发明的示例性的实施方式进行更为全面且详细的描述。显然地，以下描述的本发明的一个或者多个实施方式仅仅是能够实现本发明的技术方案的具体方式中的一种或者多种，并非穷举。应当理解的是，可以采用属于一个总的发明构思的其他方式来实现本发明的技术方案，而不应当被示例性描述的实施方式所限制。基于本发明的一个或多个实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本发明保护的范围。

实施例：图1示出了本发明实施例的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法的实现流程图。参照图1，本发明实施例的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法包括以下步骤：

步骤S100、对所述服装模型和所述人体模型进行网格化处理，得到服装网格模型和人体网格模型；

步骤S200、获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场；

步骤S300、根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；

步骤S400、确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格，所述关联人体网格为所述人体网格模型中的距离相应目标服装网格顶点最近的人体网格；

步骤S500、对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移；

步骤S600、根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

本发明实施例的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，通过分析虚拟服装走秀时数字服装上的碰撞点在动画帧切换后的相对位移，基于库伦摩擦模型和位置动力学思想直接对服装碰撞粒子(目标服装网格顶点)进行位置补偿以实现布料与人体的摩擦效果，能够解决虚拟服装动态走秀时因摩擦力失真导致服装在走秀过程中从人体滑落等一系列问题，提高了虚拟服装走秀的真实感和稳定性。

进一步地，图2示出了本发明实施例的有向距离场的获取方法的实现流程图。参照图2，本发明实施例中，步骤S200所述的获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场包括以下步骤：

步骤S210、计算当前动画帧下的人体网格模型的AABB包围盒；

步骤S220、对所述AABB包围盒进行体素化处理；

步骤S230、根据所述人体网格模型中的每个人体网格的坐标和体素化的AABB包围盒获取人体网格模型所在空间的有向距离场。

具体地，本发明实施例中，根据预获取的当前动画帧下的人体网格模型的拓扑信息和各个人体网格顶点的坐标计算当前动画帧下的人体网格模型的AABB包围盒；

对AABB包围盒进行体素化处理具体为：根据AABB包围盒Box的尺寸定义AABB包围盒Box的分辨率，根据定义的AABB包围盒Box的分辨率将AABB包围盒Box所对应的空间划分为大小均匀的立方体。

再进一步地，图3示出了本发明实施例的目标服装网格顶点的确定方法的实现流程图。参照图3，本发明实施例中，步骤S300所述的根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点包括：

步骤S310、根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的各个服装网格顶点的有向距离；

步骤S320、将有向距离小于预定的最小有向距离的服装网格顶点划归为目标服装网格顶点。

具体地，本发明实施例中，将目标服装网格顶点的筛选条件设置为有向距离小于预定的最小有向距离h_min，即若当前动画帧下的一服装网格顶点的有向距离小于最小有向距离h_min(距离服装网格模型过近)，则认为在切换至下一动画帧时，该服装网格顶点将与服装网格模型发生碰撞及摩擦，该服装网格顶点为潜在的服装碰撞点；在设置好目标服装网格顶点的筛选条件之后，通过遍历服装网格模型中的各个服装网格顶点的方式筛选出所有符合筛选条件的目标服装网格顶点，目标服装网格顶点为在下一动画帧中需要进行摩擦力模拟的服装网格顶点。

再进一步地，图4示出了本发明实施例的目标服装网格顶点相对于人体网格模型的表面的切向位移的获取方法的实现流程图，参照图4，本发明实施例中，步骤S500所述的对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移包括：

步骤S510、根据所述目标服装网格顶点和所述关联人体网格在当前动画帧的位置信息获取所述目标服装网格顶点在所述关联人体网格上的映射点的坐标；

步骤S520、根据所述关联人体网格在当前动画帧和下一动画帧的位置信息和获取的映射点坐标获取所述目标服装网格顶点在所述关联人体网格上的虚拟人体碰撞点在当前动画帧和下一动画帧的坐标；

步骤S530、根据所述虚拟人体碰撞点在当前动画帧和下一动画帧的坐标以及所述目标服装网格顶点在当前动画帧和下一动画帧的位置信息获取所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移；

步骤S540、根据所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移以及所述关联人体网格在下一动画帧的法向量获取所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的法向相对位移；

步骤S550、根据所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移以及法向相对位移确定所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的切向相对位移。

具体地，对目标服装网格顶点相对于人体网格模型的表面的切向位移的获取方法进行更为详细的说明：

映射点坐标的获取：设目标服装网格顶点在当前动画帧的位置为q，关联人体网格为三角形面片，其三个顶点在当前动画帧为{p₀，p₁，p₂}，则映射点的坐标为(b₀，b₁，b₂)，该映射点为关联人体网格上的距离目标服装网格顶点最近的点；

其中：

b₀＝1-(c*e-b*f)/det-(a*f-c*d)/det；

b₁＝(c*e-b*f)/det；

b₂＝(a*f-c*d)/det；

a＝(p₁-p₀).(p₁-p₀)；

b＝(p₂-p₀).(p₁-p₀)；

c＝(q-p₀).(p₁-p₀)；

d＝b；

e＝(p₂-p₀).(p₂-p₀)；

f＝(q-p₀).(p₂-p₀)；

det＝a*e-b*d。

虚拟人体碰撞点坐标的获取：

虚拟人体碰撞点在当前动画帧的坐标p_mix基于以下公式获取：

p_mix＝b₀*p₀+b₁*p₁+b₂*p₂

虚拟人体碰撞点在下一动画帧的坐标p'_mix基于以下公式获取：

p'_mix＝b₀*p'₀+b₁*p'₁+b₂*p'₂

上式中，p′₀、p′₁和p′₂为下一动画帧下的关联人体网格的三个顶点。

相对位移的获取：

所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移rev_d基于以下公式获取：

rev_d＝q'-q-(p'_mix-p_mix)

上式中，q′为目标服装网格顶点在下一动画帧的位置。

法向量的获取：

关联人体网格在下一动画帧的法向量n'基于以下公式获取：

法向相对位移的获取：

目标服装网格顶点与虚拟人体碰撞点在两帧之间的法向相对位移rev_n基于以下公式获取：

rev_n＝dot(rev_d,n')*n'

上式中，dot为求内积函数。

切向相对位移的获取：

目标服装网格顶点与虚拟人体碰撞点在两帧之间的切向相对位移rev_t基于以下公式获取：

rev_t＝rev_d-rev_n。

再进一步地，本发明实施例中，所述关联人体网格在下一动画帧的位置信息根据下一动画帧的骨骼变换矩阵和关联人体网格在当前动画帧的位置信息所确定。

具体地，关联人体网格在下一动画帧的位置信息基于以下公式获取：

上式中，M为骨骼变换矩阵。

再进一步地，本发明实施例中，步骤S600所述的根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正包括：

基于以下公式获取切向位移修正量Δ_x：

上式中，μ_s为给定的服装网格模型与人体网格模型的静摩擦系数，μ_k为给定的服装网格模型与人体网格模型的动摩擦系数，d为法向相对位移的向量长度；

根据切向位移修正量Δ_x对目标服装网格顶点在下一动画帧的位置进行修正。

相应地，在本发明实施例提出的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法的基础上，本发明实施例还提出了一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现系统，该系统包括以下功能模块：

网格化处理模块，用于对所述服装模型和所述人体模型进行网格化处理，得到服装网格模型和人体网格模型；

有向距离场获取模块，用于获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场；

目标服装网格顶点确定模块，用于根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；

关联人体网格确定模块，用于确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格，所述关联人体网格为所述人体网格模型中的距离相应目标服装网格顶点最近的人体网格；

切向位移获取模块，用于对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移；

切向位移修正模块，用于根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

虽然以上对本发明的一个或者多个实施方式进行了描述，但是本领域的普通技术人员应当知晓，本发明能够在不偏离其主旨与范围的基础上通过任意的其他的形式得以实施。因此，以上描述的实施方式属于示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员而言许多修改和替换均具有显而易见性。

Claims (10)

1.一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，包括：

对所述服装模型和所述人体模型进行网格化处理，得到服装网格模型和人体网格模型；

获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场；

根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；

确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格，所述关联人体网格为所述人体网格模型中的距离相应目标服装网格顶点最近的人体网格；

对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移；

根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

2.根据权利要求1所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，所述获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场包括：

计算当前动画帧下的人体网格模型的AABB包围盒；

对所述AABB包围盒进行体素化处理；

根据所述人体网格模型中的每个人体网格的坐标和体素化的AABB包围盒获取人体网格模型所在空间的有向距离场。

3.根据权利要求1所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，所述根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点包括：

根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的各个服装网格顶点的有向距离；

将有向距离小于预定的最小有向距离的服装网格顶点划归为目标服装网格顶点。

4.根据权利要求1所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，所述关联人体网格在下一动画帧的位置信息根据下一动画帧的骨骼变换矩阵和关联人体网格在当前动画帧的位置信息所确定。

5.根据权利要求1所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，所述对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移包括：

根据所述目标服装网格顶点和所述关联人体网格在当前动画帧的位置信息获取所述目标服装网格顶点在所述关联人体网格上的映射点的坐标；

根据所述关联人体网格在当前动画帧和下一动画帧的位置信息和获取的映射点坐标获取所述目标服装网格顶点在所述关联人体网格上的虚拟人体碰撞点在当前动画帧和下一动画帧的坐标；

根据所述虚拟人体碰撞点在当前动画帧和下一动画帧的坐标以及所述目标服装网格顶点在当前动画帧和下一动画帧的位置信息获取所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移；

根据所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移以及所述关联人体网格在下一动画帧的法向量获取所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的法向相对位移；

根据所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移以及法向相对位移确定所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的切向相对位移。

6.根据权利要求5所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，设目标服装网格顶点在当前动画帧的位置为q，关联人体网格为三角形面片，其三个顶点在当前动画帧为{p₀，p₁，p₂}，则映射点的坐标为(b₀，b₁，b₂)；

其中：

b₀＝1-(c*e-b*f)/det-(a*f-c*d)/det；

b₁＝(c*e-b*f)/det；

b₂＝(a*f-c*d)/det；

a＝(p₁-p₀).(p₁-p₀)；

b＝(p₂-p₀).(p₁-p₀)；

c＝(q-p₀).(p₁-p₀)；

d＝b；

e＝(p₂-p₀).(p₂-p₀)；

f＝(q-p₀).(p₂-p₀)；

det＝a*e-b*d。

7.根据权利要求6所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，虚拟人体碰撞点在当前动画帧的坐标p_mix基于以下公式获取：

p_mix＝b₀*p₀+b₁*p₁+b₂*p₂

虚拟人体碰撞点在下一动画帧的坐标p′_mix基于以下公式获取：

p′_mix＝b₀*p′₀+b₁*p′₁+b₂*p′₂

上式中，p′₀、p′₁和p′₂为下一动画帧下的关联人体网格的三个顶点。

8.根据权利要求7所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，所述目标服装网格顶点与所述虚拟人体碰撞点在两帧之间的相对位移rev_d基于以下公式获取：

rev_d＝q′-q-(p′_mix-p_mix)

上式中，q′为目标服装网格顶点在下一动画帧的位置；

关联人体网格在下一动画帧的法向量n′基于以下公式获取：

目标服装网格顶点与虚拟人体碰撞点在两帧之间的法向相对位移rev_n基于以下公式获取：

rev_n＝dot(rev_d,n′)*n′

上式中，dot为求内积函数；

目标服装网格顶点与虚拟人体碰撞点在两帧之间的切向相对位移rev_t基于以下公式获取：

rev_t＝rev_d-rev_n。

9.根据权利要求8所述的服装模型与人体模型的摩擦效果实现方法，其特征在于，所述根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正包括：

基于以下公式获取切向位移修正量Δ_x：

上式中，μ_s为给定的静摩擦系数，μ_k为给定的动摩擦系数，d为法向相对位移的向量长度；

根据切向位移修正量Δ_x对目标服装网格顶点在下一动画帧的位置进行修正。

10.一种服装模型与人体模型的摩擦效果实现系统，其特征在于，包括：

网格化处理模块，用于对所述服装模型和所述人体模型进行网格化处理，得到服装网格模型和人体网格模型；

有向距离场获取模块，用于获取当前动画帧下的人体网格模型所在空间的有向距离场；

目标服装网格顶点确定模块，用于根据所述有向距离场确定所述服装网格模型中的与所述人体网格模型之间存在摩擦的各个目标服装网格顶点；

关联人体网格确定模块，用于确定每个目标服装网格顶点的关联人体网格，所述关联人体网格为所述人体网格模型中的距离相应目标服装网格顶点最近的人体网格；

切向位移获取模块，用于对于每个目标服装网格顶点及其关联人体网格，根据二者在当前动画帧和下一动画帧的位置信息，获取所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移；

切向位移修正模块，用于根据给定的摩擦系数，并基于库伦摩擦模型对所述目标服装网格顶点相对于所述人体网格模型的表面的切向位移进行修正。

Images