Efficient cloth simulation based on the material point method

计算机科学 超弹性材料 弯曲 计算 点(几何) 算法 移动最小二乘法 航程(航空) 领域(数学) 架空(工程) 平面(几何) 有限元法 几何学 结构工程 数学分析 材料科学 数学 复合材料 操作系统 工程类 纯数学
作者
Aoran Lv,Yuanpeng Zhu,Chuhua Xian
出处
期刊:Computer Animation and Virtual Worlds [Wiley]
卷期号:33 (3-4) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/cav.2073
摘要

Abstract In this article, we propose a novel cloth simulation method based on the material point method ( abbr. MPM). The response to the cloth strain is characterized by three separated models: the continuous in‐plane hyperelasticity, the discrete bending elastoplasticity, and the continuous frictional contact elastoplasticity. We make use of the moving least squares MPM ( abbr. MLS‐MPM) transfer scheme and a discrete bending model to reduce computation overhead. We further extend the hyperelastic bending model to be elastoplastic, which can be further used for the simulation of a wide range of thin shell materials, such as thin metal sheets. A fast and approximate signed distance field generation method for humanoid animation is also proposed. Experimental results demonstrate that our method can efficiently and robustly simulate high‐resolution challenging scenes with hundreds of thousands of triangles.
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