● 摘要
衣物仿真对衣物的动态形变效果进行模拟，包括物理建模、运动积分、碰撞检测、褶皱合成等模块。本文对衣物仿真过程中的自碰撞检测进行优化，包括高层裁剪优化和低层裁剪优化。高层裁剪是三角形层面的裁剪，裁剪掉衣物网格不发生碰撞的区域和三角形对，低层裁剪是基元对层面的裁剪，裁剪掉冗余和不发生碰撞的基元对。
在高层裁剪阶段，本文首先结合层次包围盒算法和连续法向量锥信息进行基本的高层裁剪，裁剪掉包围盒不相交的三角形对。在此基础上，本文进行基于放射视角的高层裁剪优化，通过放射视角测试裁剪掉不发生碰撞的三角形对。最后，本文进行基于孤立集的高层裁剪优化，通过建立孤立集，裁剪掉候选三角形对中所有的邻接三角形对。实验结果表明，本文的高层裁剪优化方法，能够有效的裁减掉不发生碰撞的三角形对，大幅提高了自碰撞检测的效率。
在低层裁剪阶段，本文首先进行基于特征分配的低层裁剪优化，通过特征分配消除冗余的基元对，通过基元包围盒相交测试，裁剪掉包围盒不相交的基元对。此外，本文进行基于不共面过滤器的低层裁剪优化，通过不共面测试，过滤掉时间步长内不发生共面的基元对，进一步减少候选基元对的数量。实验结果表明，本文的低层裁剪优化方法，能够有效的裁剪掉冗余和不发生碰撞的基元对，进一步提高了自碰撞检测的效率。
最后，本文给出了基本相交测试和碰撞响应的改进方法。进行基本相交测试前，在步长起点时刻加入逼近检测，提前进行碰撞响应。本文的改进方法一定程度上减少了网格发生穿透的次数，提高了衣物仿真的真实感效果。