We present a method for representing seams in clothing animation, and its application in simulation level of detail. Specifically we consider cloth represented as a regular grid of particles connected by spring-dampers, and a seam specified by a closed set of parametric trim curves in the cloth domain. Conventional cloth animation requires the tessellation of seams so that they are handled uniformly by the dynamics process. Our goal is a seam definition which does not constrain the attached clothing panels to be of the same resolution, or even constant resolution, while not being a hindrance to the dynamics process. We also apply our seams to cloth defined on a regular grid, as opposed to the irregular meshes commonly used with seams. The determination of particles interior to the cloth panel can be done using wellknown graphics operations such as scan-conversion. Due to the particle-based nature of the simulation, the dynamics approach combines easily with existing implicit and explicit methods. Finally, because the seams are resolution independent, the particle density per clothing panel can be adjusted as desired. This gives rise to a simple application of the given seams approach illustrating how it may be used for simulation level of detail.

Orientador: Wu Shin-Ting / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T07:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_LeandrodePinho_M.pdf: 2175636 bytes, checksum: 41d333af4978e00fcca508aa92a49e03 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Atualmente, os modelos físicos são amplamente utilizados em simulações computacionais de vestuários e tecidos em geral. Eles podem ser divididos em duas abordagens: mecânica de partículas e mecânica de contínuos. A mecânica de partículas é hoje a abordagem mais utilizada, possuindo vantagens como a simplicidade da formulação e um bom desempenho computacional. Já a mecânica de contínuos é reconhecida por ser a abordagem mais precisa sob o ponto de vista físico, porém tem um alto custo computacional. Muitas vezes, o baixo desempenho da mecânica de contínuos está relacionado à solução numérica utilizada para obter diferentes estados do tecido ao longo do tempo, em decorrência da sua solução demandar resolução de sistemas de equações de um grande número de variáveis. As soluções encontradas na literatura são técnicas de elementos finitos ou de diferenças finitas, com integração semi-implícita ou implícita, todas com uma complexidade computacional não linear. Desta forma, este trabalho visa analisar a adequabilidade de utilizar métodos explícitos, que tem um comportamento linear, em um modelo físico fundamentado na teoria de superfície de Cosserat, cujos autores provam que ele consegue produzir dobras sob forças de compressão. Discretizando espacialmente este modelo com a técnica das diferenças finitas, métodos explícitos são avaliados para solucionar as equações diferenciais ordinárias resultantes. Com base nestas avaliações, foi selecionado o método de Verlet e implementado um simulador da dinâmica de malhas retangulares provido de uma interface gráfica interativa. Isso viabilizou uma validação prática do modelo, demonstrando a sua superioridade na produção de dobras em relação aos outros modelos existentes. / Abstract: Currently, physics-based models are frequently used for cloth simulations. There are basically two approaches: particle mechanics and continuum mechanics. The particle mechanics is at the present time the most widely used method, having some advantages like an easy formulation and a high performance. The continuum mechanics is regarded as being a more precise approach, but it has a high computational cost. This low performance is mostly owing to the numerical solution that obtains cloth states along the time, because its formulation is based involves a large number of variables. The solutions found in the literature are the finite element and the finite differences techniques, with the semi-implicit and implicit integration. They possess a non linear computational complexity. So, this work aims to analyze the suitability of application of an explicit integration technique, that has a linear behavior, to a cloth model founded on the theory of Cosserat surface, whose authors claim to have proved it can produce natural folds under pure compression forces. Based on this evaluation, the Verlet method was selected and a rectangular mesh dynamics simulator with an interactive graphics interface has been implemented. This permits a practice validation of the cloth model, showing its superiority on production of folds compared with the other models. / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica