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質点ばねモデル

プログラミング Svenska → 更新: 2026-10-26

物体を、ばねとダンパーでつながれた質点のネットワークとして表すシミュレーションモデル。

布を格子状の質点に分け、隣り合う質点をフックの法則に従うばねで結ぶと、伸び、折れ、垂れ落ちる布ができあがる。古典的な構成を1995年に示したのはXavier Provotで、伸びに抗う構造ばね、せん断に抗うシアばね、折れ曲がりに抗う曲げばねを使い分ける。同じモデルがロープ、髪、単純なソフトボディにも使われる。

弱点は硬いばねである。ばねが硬いほど陽的な積分法は発散しやすく、時間刻みを小さくするか陰的積分(BaraffとWitkin、1998年)を使う必要がある。ゲームの布には、剛性によらず安定する位置ベース動力学がほぼ取って代わった。それでも、ほかの手法を説明するときの基準になるのは、今も質点ばねのネットワークである。

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