布料模拟 (Cloth Simulation)

基于 Position-Based Dynamics (PBD) 和质点-弹簧模型的实时布料模拟，使用 Taichi 实现 GPU 加速。

运行

uv run python main.py

交互

视角控制

• 鼠标右键拖拽 — 旋转视角
• 鼠标滚轮 — 缩放

控制面板（右上角）

控制项	说明
Method	积分方法切换：Explicit / Semi-Implicit / Implicit
Damping	阻尼（0 ~ 30），越大能量消耗越快
Stiffness	弹簧劲度系数（50 ~ 500），越大布料越硬
Bending	弯曲刚度（0 ~ 100），越大布料越挺
Pause / Resume	暂停 / 继续
Reset	重置初始状态

物理模型

• 网格：16×16 质点，水平平铺展开，前边缘 (i=0) 固定
• 弹簧网络：结构弹簧（拉伸/压缩）+ 剪切弹簧（对角线变形）+ 弯曲弹簧（隔点连接）
• 拉伸限制：弹簧长度不超过静止长度的 1.5 倍，超出时强制修正
• 约束迭代：每子步 5 轮位置约束投影，确保收敛

依赖

• Python ≥ 3.12
• Taichi ≥ 1.7.4

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个人信息

• 学号：202411081041
• 姓名：许铭洋
• 专业：计算机科学与技术