利用Laplace-Beltrami形状空间的基于样例材料的快速仿真方法

摘要：

物理仿真中当仿真对象与样例具有不同拓扑结构时,现有采用Laplace-Beltrami算子在表面网格上构建形状插值空间的基于样例仿真方法,在重建其欧氏空间表示时会有精度和效率损失.为克服上述问题,提出一种高效地利用Laplace-Beltrami形状空间的基于样例的仿真方法.首先,提出基于有限元形函数离散化方法的Laplace-Beltrami算子在体网格上计算特征函数,该特征函数重建后直接获得体网格位移,避免了近似的投影过程;其次在特征函数构成的形状空间中采用简化的线性插值来计算目标形状,提高了仿真效率;最后依据目标形状计算出的样例引导力,在有限元仿真框架下实现基于样例材料的形变体仿真方法.实验结果表明,该方法可以获得与已有方法相似的仿真结果,并具有更高的仿真效率.

关键词：Laplace-Beltrami特征分析、基于样例材料、四面体网格、有限元方法

所属期刊栏目：29

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61232014, 61421062, 61472010;国家科技支撑项目2015BAK01B06

在线出版日期：2017-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1681-1688