功能服装CAD中的三维仿真方法是当前三维CAD领域的一个研究热点问题。它涉及人体热循环、服装-人体热湿传递过程及包含神经生理和心理方面的热舒适度反应等物理生理过程的计算机仿真，以及三维可视化等领域的相关知识，是一个多学科交叉的研究领域，也是计算机仿真与图形学技术在服装工业中的重要应用。在功能性纺织材料和服装的计算机虚拟设计、虚拟测试，服装的虚拟穿着展示，特别是集成的服装CAD的开发等方面，都有重要应用。因此，对功能服装的三维仿真方法的研究，具有较为重要的学术意义和应用价值。 本文的研究得到国家自然科学基金重点项目(60533030)的资助。功能服装的三维仿真方法所包含的研究内容非常广泛，本文主要研究如下几个方面： 1.针对热舒适度模型中人体心理生理参数难以精确量化以及心理和感觉系统的复杂性，提出了一种基于模糊神经网络的由局部到全身的热舒适度仿真模型。基于皮肤和内核温度及它们的变化率，对各个身体局部部位建立局部热感觉模型，然后再建立基于各个身体局部热感觉的全身热舒适度模型。此模型基于人体热反应的生理心理过程，采用拟人的模糊神经网络方法，克服了以往回归统计模型的不足，经过实验数据训练后的模糊神经网络模型，在用于预测人体服装热湿仿真计算结果时，取得了较为准确的结果，同时易于计算机实现。 2.对服装热舒适度仿真可视化技术进行了研究。首先针对人体热舒适度可视化的需要，提出了一种改进的感性颜色映射方法。在感性颜色映射模型的基础上，根据视觉理论的色彩特质属性，结合人体舒适度参数的数据特点，实行分段的一致颜色映射。实际可视化实验效果表明，新的颜色映射模型具有较好的虚拟现实效果，它也可以应用在其它虚拟现实环境下的可视化任务中。其次，针对两节点和多节点模型，提出了真实三维表面模型映射方法，对真实人体和服装模型的构造方法以及网格分割算法进行了详细讨论；针对有限元模型，分析了有限元可视化中的网格数据结构和剖切算法。最后，所提出的可视化处理技术被用于我们研究的服装热功能虚拟设计系统(PSmart)中，实现了服装热舒适度仿真良好的可视化效果。 3.在分析现有虚拟热功能服装设计系统的基础上，提出了一种半实时(tIMf-Live)仿真系统架构，设计了一个面向教学的服装热舒适度虚拟展示系统。服装热功能设计系统是复杂的仿真系统，难以实现教学、展示等实时应用，而单纯的可视化后处理缺乏交互功能。半实时仿真系统，结合数据库、计算机动画和可视化技术，首先将仿真场景及仿真结果数据保存在数据库中，用户可配置主要的仿真场景数据，然后据此确定相应的实际仿真结果数据，进行实时的服装热功能展示。 本文针对功能服装CAD中的三维仿真方法的研究和应用方面，做了一些初步性的探索。所提出的热舒适度模型和三维可视化技术，是服装热功能仿真研究的重要内容，对实现集成的功能服装CAD系统具有重要意义。此外，新的动态非一致环境下的热舒适度预测模型对于汽车、居室、船舶及航空航天器舱室等环境的热舒适度评价研究亦有一定意义。