三维虚拟服装造型与动态仿真的核心技术是相关的计算机服装几何造型与三维仿真技术,在进行计算机三维服装虚拟仿真环境系统的研制与开发过程中,该文对与之相关的计算机辅助几何造型与仿真技术进行了深入、系统的研究.首先,在分析现有三维服装仿真算法的基础上,提出了一种基于细分曲面的三维服装动态仿真的混合算法.该方法将整个三维服装动态仿真过程分为两个阶段:在第一阶段进行基于细分曲面的三维服装刚性曲面构造;在第二阶段,通过构造基于细分网格的织物能量函数,将织物的物理属性引入三维服装刚性曲面,通过对织物的微分运动方程进行求解和碰撞检测处理,最终模拟出三维服装柔性实体着装效果.文中详细探讨了四点细分曲面的自然边界点构造方法和不同曲面片间的光滑拼接条件,使得四点细分曲面可以较好地构造复杂三维服装曲面,克服了以往混合方法仅能模拟简单织物的限制.其次,为了解决服装人体模型的建模问题,在研究现有三维人体建模和几何造型技术的基础上,提出一种基于三维扫描数据的多分辨率三维人体模型建模方法.文中详细探讨了基于三维扫描数据人体重建的关键技术:首先在数据分割阶段,提出一种基于人工神经网络的三维人体点云数数据分割算法,该算法避免了以往分割算法对人体姿势和扫描数据的特殊要求,有效解决了三维人体点云的自动分割问题;其次在人体曲面构造阶段,采用基于点云轮廓的网格化方法构建人体曲面,并利用基于特征的网格简化方法对人体网格模型进行简化;最后对简化后的人体模型采用改进的蝶形细分曲面造型方法构造多分辨率人体模型.碰撞检测一直是三维服装仿真过程中的瓶颈.为提高碰撞检测的效率,在深入研究现有碰撞检测算法的基础上,该文提出了一种层次区域分割并融合AABB包围盒的碰撞检测算法.针对人体模型与服装衣片在拓扑结构上的固定不变性,算法对人体模型的不同部位分别建立了基于层次的碰撞树,该算法在精确碰撞检测前排除了大量不发生碰撞的元素,并且在建立衣片的层次碰撞树时,利用衣片曲面的细分层次数据结构,有效减少了碰撞树的构建时间,从而提高了碰撞检测的效率.