Modelo computacional para representação gráfica do comportamento elástico de superfícies deformáveis e interação com sólidos para aplicações em tempo real

Abstract

Este trabalho apresenta um modelo computacional utilizado para a representação gráfica de superfícies deformáveis. A interação destas superfícies com sólidos rígidos pode resultar em alterações morfológicas proporcionais à região de contato, à força aplicada e ao tempo em que o mesmo ocorreu. A validação se fez através de experimentos com malhas tridimensionais que representam a deformação de um tecido que sofre a ação de uma força externa. Durante a simulação o modelo busca atender características físicas e temporais. As malhas deformáveis e os sólidos são armazenadas em estruturas denominadas DLFLs (Double Linked Face List). Essa estruturas são grafos de rotação que possuem características topológicas que garantem uma grande flexibilidade de manipulação, evitam a redundância de informações e permitem percorrer todos os vértices da estrutura em um único ciclo. Essa última propriedade torna possível calcular a intersecção da DLFL com elementos geométricos e verificar quais elementos da mesma serão afetados por esta operação; respeitando sua ligação topológica de vizinhança. A representação física das forças que agem sobre os tecidos e suas implicações são feitas através de um sistema massa-mola. Este sistema consiste em pontos de massa conectados por molas que podem se deformar ao sofrer a ação de uma força externa e ender a oscilar no momento que a ação é interrompida voltando a seu estado original. O sistema foi adotado em conjunto com a DLFL, de modo que cada vértice representa uma massa e cada aresta representa uma mola, criando um sistema por onde as forças pode ser propagadas aos vértices vizinhos àquele que sofre uma ação.