Departamento de Computación

En este trabajo se ha realizado la animación de modelos deformables elásticos o inelásticos, basados en mallas de simplejos. Este tipo de objetos se deforman siguiendo la ley de Newton del movimiento sobre un sistema mecánico compuesto de resortes, masas y amortiguadores. Para realizar la animación de los objetos se resolvieron numéricamente las ecuaciones de movimiento. En este trabajo se presenta una comparación de cuatro métodos numéricos de la ecuación de movimiento: diferencias finitas, Euler, Heun y Runge-Kuta de orden cuatro, resultando mejor y más simple, a la formulación de diferencias finitas.
También se desarrolló una interfaz gráfica basada en Qt y OpenGL que permite al usuario definir las característica elásticas de los objetos deformables. Además, se puede interactuar con dichos modelos mediante un dispositivo háptico llamado Phantom Omni. El usuario puede suministrar fuerza externa sobre ciertos puntos del objeto, los cuales son seleccionados a través del Phantom.
Se presentan cuatro ejemplos de aplicación: la animación de la deformación de una esfera a un cubo, la animación del rebote de una pelota contra la pared, una pelota comprimida con dos paredes y la deformación general de una esfera aplicando fuerza en cualquier punto seleccionado con el Phantom Omni. Estos ejemplos se realizaron con el fin de verificar el comportamiento elástico de las mallas de simplejos. Los resultados obtenidos en cuanto a la animación de modelos deformables elásticos usando mallas de simplejos son satisfactorios, sin embargo, el sistema no se deforma en tiempo real: primero, el usuario selecciona por medio del Phantom a cuáles puntos de la malla se les aplicará una fuerza externa. Después, un motor de cálculo numérico es el encargado de computar la respuesta de la malla y deformarla de acuerdo a sus características elásticas y la fuerza aplicada.