唐 勇，李 玲，刘志蕾，赵 静，吕梦雅

(1.燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004;2.河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室，河北 秦皇岛 066004)

0 引言

布料的仿真是计算机图形学研究的重要内容，但是由于布料类柔性织物的易变形性和灵活性，碰撞处理成为了布料仿真的主要瓶颈之一。碰撞一定会伴随摩擦的产生，所以正确考虑摩擦接触，对布料的仿真有着重要的作用。

2002年斯坦福大学的Bridson等[1]提出了一种方法，使用库伦摩擦模型来计算摩擦力的大小，根据弹簧排斥力的大小计算弹性力，然后用弹性力来评估库伦摩擦并且将排斥力与“撞击区”故障保护相结合，通过连续碰撞检测来检测碰撞的刚化区，这是最经典的处理摩擦接触的方法，同时也是本文理论研究的基础。2008年康奈尔大学的Kaldor等[2]针对针织布结构中的阻尼和摩擦滞后效应的问题提出了三组阻尼模型的方法，分别是质量比例阻尼、接触阻尼、非刚性运动阻尼，但是由于未采用适当的摩擦模型，所以导致计算结果不精确。2010年爱荷华大学的Williams等[3]提出了一种织物本构模型，能够捕捉各向异性、非线性和滞后的主要特征，并且可以在非线性、薄壳体、大形变、有限元框架中实现一般的穿孔交互式建模，但是这种建模缺失了内部摩擦，计算结果产生偏差导致系统稳定性较弱。2011年法国国立计算机及自动化研究院的Daviet等[4]引入了一种有效的求解器将精确的库仑摩擦考虑在内，然而，布料的模拟计算效率较低且实时性弱。……