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)。本文主要研究课题中基于力反馈技术的虚拟绘制过程的控制方法,分析了虚拟绘制过程中力与笔道的关系以及湿度的变化对水墨效果的影响,并将力反馈技术引入虚拟绘制过程,提出了基于力反馈技术的笔道仿真和水墨效果仿真方法。该方法根据毛笔模型受力后的形态,采用笔道绘制算法,实时显示笔道形状并输出反馈力,实现力对笔道的动态控制；然后根据力对笔道的影响实时计算笔道面积和毛笔湿度的变化,并通过湿度的影响墨色深浅的变化,实现了湿度对水墨效果仿真的控制,增强了虚拟绘制过程的真实感。本文虚拟绘制系统的开发平台为Microsoft Visual C++,图形开发平台为力反馈设备为Open Inventor,在该系统下进行的仿Phantom Desktop。真实验结果表明,该方法能够使操作人员通过力觉对虚拟绘制过程进行控制,有效增强了绘制过程的真实感,而且控制简单,交互效果良好,对进一步推动虚拟产品表面绘制的发展与进步,提高我国产品设计的创新能力有十分重要的意义。