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在消费品工业领域,消费者对产品个性化的需求越来越多,这对产品设计提出了更高的要求。虚拟油泥造型(virtual clay modeling, VCM)是一种新的CAD技术,基于力反馈技术的虚拟油泥造型系统能够使设计人员在虚拟环境中完成产品外观创新设计,克服了传统油泥建模过程和计算机辅助设计方法的不足,能充分支持设计人员创造能力的发挥,但目前该系统缺少产品表面装饰功能。因此将力反馈技术引入虚拟三维绘制过程,在基于油泥造型技术的产品外形创新设计基础上,进一步实现虚拟产品表面装饰功能,满足设计师全方位的创新设计与交互需求。本课题来源于国家自然科学基金“基于实时力反馈技术的虚拟产品表面三维绘制方法研究”项目(51175058),研究虚拟绘制中基于力反馈技术的毛笔建模仿真。本文研究了毛笔的结构特点,有效地构建基于力反馈技术的毛笔模型。该模型由两部分构成：毛笔几何模型和毛笔力学模型。毛笔几何模型由Open Inventor构建；毛笔的力学模型由弹簧-振子模型构建。基于力反馈技术的毛笔仿真模型可以有效建立虚拟力和毛笔变形之间的关系。研究了毛笔的力学行为,分析影响毛笔受力弯曲变形的因素,深入分析了力对毛笔形态变化影响,构建压力反馈力与毛笔形态变化的关系,将毛笔形态实时显示并输出反馈力,实现了基于力反馈技术的毛笔建模仿真。本文中虚拟绘制系统的开发平台为Microsoft Visual C++,图形开发平台为Open Inventor,力反馈设备为Phantom Desktop。在该系统下进行的仿真实验结果表明,该方法能够使操作人员通过力觉设备对虚拟绘制过程中毛笔形态的变化进行控制,有效增强了绘制过程的真实感,而且操作简单,交互效果良好,对进一步推动虚拟产品表面绘制的发展有着十分重要的意义。