JP2013101611A - 素材をシミュレートするための装置、システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロセッサ110は、素材の変形特性のモデル化及び/又は素材との物理的なインタラクションの仮想表現の生成に有効な実行可能命令を含む持続性処理可能媒体115と動作的に関連することができる。触覚センサ120は、物理的なインタラクションを表すデータをユーザ入力として受信するために使用することができる。ディスプレイ130は、プロセッサ110と動作的に関連することができ、素材との物理的なインタラクションの仮想表現を表示するために使用することができる。シミュレーションシステム100は、眼球/顔面検出器、方位センサ、光検出器のうちの一つ又は複数をさらに含むことができる。
【選択図】図1
Description
fij=maij
から導き出される。ここで、mは各点での質量であり、fijはでpijで適用された力の総和である。
例示的な実施形態では、2x-x-=x+(x-x-)であり、ここで(x-x-)は現在速度の推定値である(したがって、オイラーの方程式への関連を表す)。なお、一部の実施形態では、2の因子が多少削減されて、ドラッグをシミュレートできる。
2)双方向反射分布関数(BRDF)
3)テクスチャ
4)拡散色
5)鏡面反射色
6)法線マップ
7)ランダムノイズマップ
上記の構成要素は、現実性を表現するのに利用できる視覚モデルのデータ及び/又は能力に従って選択することができる。仮想素材用のいくつかの例示的なプロトタイプが開発/試験された。
た、画像表示装置114は、例示的な実施形態の他の態様又は構成要素、例えば、粒子特性用の調整された測定値を表示することができる。コンピューティング装置102は、ユーザからの入力を受信するためのマルチポイントタッチインタフェース110及びポインティングデバイス112などの、他のI/O装置を含むことができる。マルチポイントタッチインタフェース110及びポインティングデバイス112は、画像表示装置114と動作的に関連するか、又は一体であり得る。コンピューティング装置102は他の適切なI/O周辺装置を含むことができる。さらに、コンピューティング装置102は、オペレーティングシステム116並びに他のプログラム、例えば、素材の変形特性のモデル化及び素材との物理的なインタラクションの仮想表現の生成のためのコンピュータ実行命令を含むプログラム120を格納するための、ハードドライブ、CD-ROMなどの記憶装置108、又は他の記憶媒体を含むことができる。
Claims (15)
- 素材との物理的なインタラクションの仮想表現を、前記素材のモデル化された変形特性及び前記物理的なインタラクションを表すデータに基づいて生成するように構成されたプロセッサと、
(i)前記素材の前記仮想表現を表示し、(ii)前記物理的なインタラクションを表す前記データをユーザからの入力として受信するように適合され、前記素材の前記表示された仮想表現と前記ユーザとのインタラクションにより前記物理的なインタラクションを表す前記データを入力し、(iii)前記素材との前記物理的なインタラクションの前記仮想表現をリアルタイムで表示するように適合されたタッチスクリーンと
を含む、シミュレーションシステム。 - 前記素材の前記表示された仮想表現が前記素材の仮想の素材見本である、請求項1に記載のシステム。
- 前記仮想の素材見本の一つ又は複数の点が固定された点であり、それによって前記素材見本を表示スクリーン上に固定する、請求項2に記載のシステム。
- 前記素材の実際の変形特性が、ノード及びばねの網を含む反復型ばね質量モデルに基づいてモデル化された、請求項1に記載のシステム。
- 前記反復型ばね質量モデルが、近傍のノード間の構造ばねの網、対角線のノード間の剪断ばねの網、及び交互のノード間の屈曲ばねの網を含む、請求項4に記載のシステム。
- (i)前記ばねの自然長、及び(ii)前記ばねの剛性のうちの少なくとも一つを含む前記網の特性が、前記素材の前記変形特性をモデル化するように選択された、請求項4に記載のシステム。
- 前記プロセッサにより、構造ばね及び剪断ばねがノード間の距離保存制約として扱われ、屈曲ばねがノード間の角度保存制約として扱われる、請求項4に記載のシステム。
- 前記反復型ばね質量モデルが平面制約を構成する、請求項4に記載のシステム。
- 前記ノードがB-スプライン表面の制御点に対応し、不均一な結び目が均一なB-スプライン表面を作るために使用される、請求項4に記載のシステム。
- 物理的なインタラクションの前記仮想表現の前記生成が、(i)オイラーの連立方程式の積分、(ii)ベルレ積分を使用しての制約の解消、並びに(iii)衝突の検出及び解消のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 衝突検出が前記タッチスクリーンとの指先とのインタラクションに関する楕円体の衝突の検出及び修正を含む、請求項10に記載のシステム。
- 光源に対する前記タッチスクリーンの方位を検出するための方位センサをさらに含み、物理的なインタラクションの前記仮想表現の前記生成が主要な照明方向の構成を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記タッチスクリーンに対するユーザの透視角を検出するためのセンサをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 複数の素材のそれぞれについて素材の実際の変形特性をモデル化するデータベースと、
前記複数の素材からの第一の素材の選択をユーザからの入力として受信するために適合された選択インタフェースと、
前記第一の素材との物理的なインタラクションを表すデータをユーザからの入力として受信するための触覚インタフェースと
をさらに含み、
前記タッチスクリーンが前記第一の素材との前記物理的なインタラクションの仮想表現を表示するように適合された、請求項1に記載のシステム。 - 複数の素材のそれぞれについて素材の実際の変形特性をモデル化するデータベースを提供するステップと、
選択インタフェースを使用して前記複数の素材から第一の素材をその評価のために選択するステップと、
触覚インタフェースを使用して前記第一の素材との物理的なインタラクションを表すデータを入力するステップと、
前記第一の素材との前記物理的なインタラクションの仮想表現を表示するステップと、
前記物理的なインタラクションの前記表示された仮想表現に基づいたアプリケーション用に前記第一の素材を評価するステップと、
を含む、アプリケーション用の素材の評価を容易にする方法。
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