薄壳弹性碰撞变形问题是图形学领域中极具挑战性的研究课题之一,同时也是各地研究者们的研究热点。近年来计算机的计算能力越来越惊人,人们对模拟效果的逼真性与实时性提出了更高的要求,为了实现真实、快速、稳定、可控的模拟效果,如何构建简单、高效的实时模拟已经成为亟待解决的问题。为了使薄壳弹性碰撞具有稳定快速而又真实的模拟效果,本文提出基于体积约束的薄壳变形方法,首先构造薄壳的几何模型和弹性约束物理模型,然后构造距离约束,并基于内部球填充方法构造体积约束,最后基于位置动力学方法求解,以迭代求解次数控制薄壳模型在碰撞时的弹性强度和局部细节变形。实验结果表明,该算法在弹性变形的局部细节控制方面的有效性,采用位置动力学方法实现薄壳弹性变形,与显式欧拉积分方法等相比,该方法具有较高的稳定;与隐式欧拉积分方法相比,该算法计算效率较高,计算开销较低。主要创新点如下:1、本文基于位置动力学方法,将四面体体积约束运用在球壳上,使球壳在变形过程中得到较真实的模拟效果,球壳之间使用包围球方法进行碰撞检测,通过四面体体积约束进行碰撞处理。2、提出了用球壳填充复杂模型并结合体积约束进行薄壳碰撞模拟的方法,本文的模拟方法具有位置动力学方法的优点,模拟效果较稳定,算法复杂度低,收敛速度快,可直接控制物体形变。