在游戏、动画领域布料模拟的效果关系到画面的真实感,使得布料研究在计算机图形学中备受关注。在构建布料模型的方法中,物理法由于其模拟速度快、模拟效果逼真而被广泛应用在实时交互领域。由于不同丝线、编织方法所制作的布料属性均不相同,布料在不同的外力(重力、拉伸、碰撞、风力等)影响下,完成实时模拟布料的悬垂、碰撞、撕裂等运动形态具有重要研究意义。首先,布料作为可变形体,使用多边形网格作为布料的载体,针对模拟过程中布料内部作用力对布料本身的影响,选择基于位置动力学方法建立布料模型。跳过速度层的计算,求解出在保持物理动量守恒的基础上,满足各种约束投影的质点位移,使多边形网格模拟出布料的各种物理属性。其次,使用均匀空间网格划分方法加快宽阶段的碰撞检测,创建哈希函数。将三维计算简单化,降低相交检测难度,提高布料模拟效率。在窄阶段,通过计算基元对的相对位置,剔除不会发生碰撞的基元。减少基元间的碰撞检测数量,提高碰撞检测准确率,加快模拟过程。然后,引入Half-edge数据结构查找方法,加快临近基元的查找;构造PerlinNoise风场,模拟不同运动形态的布料。在撕裂模拟上,解决需要预先规定撕裂轨迹的问题,提出计算撕裂率,以几何方法预测布料受损部位最可能被撕裂的质点,并减小该质点的抗撕裂值,提升撕裂模拟的真实性。最后,利用Unity3D引擎上,使用C#语言和JavaScript在不同的操作系统平台实现布料碰撞、撕裂的模拟效果。实验表明,本文方法能够在碰撞、拉伸、风力等外力因素下,实时模拟布料的碰撞以及撕裂效果,并且模拟更细腻、真实感更强。