Topologie masse-ressort
Ressorts structurels contre l’étirement, ressorts de cisaillement pour la stabilité diagonale et ressorts de flexion contre la courbure, sur l’ensemble de la grille de particules.
Infographie · Projet final UW CSE 457
Simulation de tissu
Un solveur de tissu masse-ressort en temps réel développé sous Unity, qui combine intégration stable, contraintes d’étirement, points d’ancrage configurables, gestion des collisions et vent interactif.
Le solveur
Des particules au tissu.
J’ai modélisé le tissu comme une grille de particules reliées par trois familles de ressorts. Les ressorts structurels résistent à l’étirement, les ressorts de cisaillement stabilisent les déformations diagonales et les ressorts de flexion résistent à la courbure.
À chaque frame, le solveur accumule les forces des ressorts et les forces globales, fait avancer les particules non fixées par intégration de Verlet, résout les collisions et les contraintes de sur-étirement, puis réécrit les positions corrigées dans le maillage affiché.
Des règles de points fixes permettent plusieurs configurations d’ancrage. La boucle intègre également les utilitaires de collision et de vent sensible à la surface fournis avec le projet, notamment des rafales turbulentes et un contrôle en temps réel de la direction et de l’intensité.
- Technologies
- Unity / C#
- Modèle
- Système de particules masse-ressort
- Intégration
- Intégration de Verlet
- Réponse
- Contraintes / collisions / vent
Implémentation
Cinq systèmes
Forces selon la loi de Hooke
Les forces des ressorts rapprochent les particules lorsqu’elles sont étirées et les écartent lorsqu’elles sont comprimées, en fonction de la longueur au repos, de la raideur et de la direction du ressort.
Mouvement stable et contraintes
Intégration de Verlet et contrainte de sur-étirement qui corrige les ressorts avant qu’un étirement irréaliste ne déstabilise le tissu.
Boucle physique en trois phases
Pipeline par frame : accumulation des forces, intégration et gestion des collisions, résolution des contraintes, puis mise à jour des sommets du maillage.
Scènes de test configurables
Détection des points fixes pour plusieurs schémas d’ancrage, avec les utilitaires de collision et de vent fournis intégrés à la boucle de simulation.
Scènes de simulation