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上传时间: 2024-05-03 17:35:50
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高斯牛顿继承法matlab代码计算机图形学–质量弹簧系统
背景
阅读《计算机图形学基础知识》(第4版)的第16.5章。
读
质量弹簧系统
在此作业中,我们将考虑对可变形形状进行动画处理。
我们通过将形状视为和的网络来对形状的物理行为进行建模。
我们可以将形状视为每个顶点是一个点质量,每个边缘是一个弹簧的形状。
给定初始条件(每个点的起始位置和起始速度,如果有的话),我们将按照物理定律创建动画。
在现实世界中,物理学是确定性的:如果我们知道当前状态,就可以确定下一个状态是什么(至少在我们正在考虑的范围内)。
对于我们的物理模拟也是如此。
我们开始的定律是牛顿第二定律,该定律规定作用在物体上的力$
\
f∈\R³$必须等于其质量$
m
$乘以其加速度$
\a∈\R³$:
$$
\
f
=
m
\
a。
$$
注意$
\
f
$和$
\
a
$是向量,每个向量都有一个大小和一个方向。
我们将通过要求该方程对于我们网络中的每个点质量为真来构建我们的计算仿真。
作用在第i个点质量上的力$
\
f_i
$只是来自任何入射弹簧边缘$
ij
$和任何外力(例如重力)的力之和。
物理对象,我们说它们的势