物体形变仿真技术是计算机图形学领域中的一个重要研究方向。物体形变仿真技术研究的关键在于既要提高形变模型的精确度,又要提高形变模型计算效率,还要保持形变模型的稳定性。在众多形变模型中,质点弹簧模型以其计算简单、建模方便、实时性较高等特点受到许多学者的热爱。但是质点弹簧模型相对于其它仿真模型,有着计算精度不高、不够稳定等问题。为此,本文提出一种基于质点弹簧模型的改进模型,并结合粒子群算法对物体形变进行仿真。首先,对传统质点弹簧模型进行详细分析,针对传统质点弹簧模型容易产生“失真”、“超弹”等现象进行了改善,为了提高质点弹簧模型的稳定性,本文提出了一种新型弹簧结构“限定弹簧”加入传统质点弹簧模型中。限定弹簧不同于传统质点弹簧模型的弹簧结构,限定弹簧不直接参与力学计算,但是限定弹簧对弹簧两端的两个质点间的长度变化进行约束限定,在保证质点弹簧模型形变稳定的情况下降低系统的时间开销。实验结果表明,限定弹簧能够有效处理质点弹簧模型的超弹失真等现象,确保了模型的稳定性,提高了仿真系统的实时性。然后,对传统质点弹簧模型相对比于其它形变模型存在形变精确度不高的问题进行了研究分析。传统质点弹簧模型弹簧参数往往通过研究者的经验对其进行设定,难免会与真实环境下的形变数据存在误差,导致质点弹簧模型精确度不高,为了尽可能的提高模型的精确度,并为本文提出的限定弹簧参数设定提供理论依据,本文利用有限元模型和粒子群算法对提出的限定弹簧参数进行估计。实验结果表明,该方法能有效提高质点弹簧模型的精确度,并在此基础上,对多材质物体形变进行研究并仿真。最后,本文使用Windows系统,在VS2015平台上使用C++语言和OpenGL库,设计开发了不同材质物体形变仿真系统。本文的方法能够有效仿真出不同材质的物体形变,仿真实验结果表明,物体在形变过程中符合物理规律,形变稳定且精确度有所提高,并且也满足实时性的要求。