大量工作是用有限元法仿真连续动态。多数研究可能仅仅关系到构造普通VR,这些环境不要求细粒度的非刚性建模,可能的例外是虚拟手术。但是对科学和工程的交互式连续分析可能成为VR的重要的专门应用,只要计算能力可以支持。 Baraff等人提出柔软物体动态的简化模型。模型的一般概念是只用少量全局参数表示物体形状,并根据这些变量形成动态方程。这些简化模型只注意物体粗略的变形,但最终提供了很高的性能。这可能是要求简单非刚性的VR的最合适的选择。 特殊形式的非刚性建模,是交互地雕刻自由形式表面。一般思想是用仿真的柔软材料作为雕刻媒体。Celniker使用软的薄纸,Szeliski用一团定向粒子形成平滑表面。 被计算机图形和工程的要求推动,为了支持各种物体细节层次和交互的真实的和基于物理的环境,Metaxas为形状和非刚性运动合成开发了一个通用框架。这个框架描述新的一类动态变形部件模型。模型有全局变形参数(它由少数参数表示物体粗略形状)以及局部变形参数(它利用复杂的有限元技术表示物体细节)。全局变形由非线性参数方程确定。这个模型比线性变形和平方变形更一般。用很快的动态约束技术扩大基本拉格朗日方程的运动,这增加了合成相联模型的能力。另一个快速算法计算在复杂的柔软多物体对象与被仿真环境碰撞时发生的作用力。 流体运动模拟,从流体力学中选取适当的流体运动方程,进行适当的简化,通过数值求解得到各时刻流体的形状和位置。现在已有模拟水流、波浪、瀑布、喷泉、溅水、船迹、气体等流体效果的模型。 |