融合机器学习算法的布料仿真建模研究

发布时间：2024-06-28 03:33

　　布料仿真在物理仿真、计算机游戏、虚拟现实等领域有着悠久的研究历史和较为重要的研究意义。现实生活中的布料有褶皱丰富,形态各异等特性,如何高效地利用计算机模拟出这些布料特性成为了布料仿真研究中的难点。在布料仿真建模中,布料仿真的精度与布料仿真的速度往往相互制约,目前存在一些传统的布料仿真方法一般只能顾及到这两者之一,难以达到平衡,因此如何找到一种能够将仿真精度与仿真速度两者都兼顾到的方法,使其达到一定程度的平衡,是布料仿真技术中需要着重研究的焦点问题。弹簧-质点模型是布料仿真建模时常用的一种网格模型,在使用弹簧-质点模型进行布料仿真的过程中,需要对质点在下一时刻的位置进行计算预测,目前存在的一些仿真方法,大多都是使用基于物理的方法来进行质点位置预测,存在计算复杂、耗时长、实时性差的一些缺点。针对上述问题,本文从计算质点位置的方法出发,改进传统的基于物理的方法,研究更快速准确的布料建模的方法,为布料仿真提供能兼顾计算精度与计算效率的数值计算方法。具体工作包括以下内容:(1)针对基于物理方法计算复杂、耗时长、实时性差的缺点,提出了一种融合随机森林模型的布料分层建模方法。采用基于物理的方法计算出...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1生物神经元Figure1-1Biologicalneurons总而言之，从处理信息的方向来看，神经元具有以下特性：（1）有多个输入，但一

中北大学学位论文4细胞体、树突、轴突和突触组成。信息的处理与传递主要发生在突触附近。当神经元细胞体通过轴突传到突触前膜的脉冲幅度达到一定强度，即超过其阈值电位后，突触前膜将向突触间隙释放神经传递的化学物质。图1-1生物神经元Figure1-1Biologicalneurons总而....

图2-7√3细分

中北大学学位论文12（c）三角形化（d）边翻转图2-7√3细分三角网格示意图Figure2-7Schematicdiagramof√3subdivisionmethodsubdivisiontrianglemesh2.3弹簧质点模型运动计算方法一个精确的数值积分方法对于布料模拟有....

图3-4添加质点示意图

中北大学学位论文21（2）将三角形与其初始位置相比的局部差异作为输入特征向量，如公式3-12所示。1111[(),(),()]iiiiiiipqrppqqrrxxxxxx++++=（3-12）公式3-12中，，，分别为+1，+1，+1在上一水平布料中的初始位置。随机森林算法的输出....

图5-5模拟耗时与决策树容量之间的关系

中北大学学位论文35并且保证模型的训练速度与误差。依据经验选取了几种决策树容量方案，并求得在不同方案下随机森林算法将布料模拟到同一水平（以模拟到3000个质点为例）所需时间，实验结果如图5-5所示。图5-5模拟耗时与决策树容量之间的关系Figure5-5Relationshipb....

本文编号：3996372