头发作为人体的重要特征,对于真实的表示三维虚拟人物起着不可或缺的作用。真实感的头发模拟是计算机图形学中的研究热点,并有着广泛的应用,例如:化妆造型、三维电影和虚拟游戏等等。　　 在计算机中模拟头发非常困难。首先,头发的数量非常的巨大,人的平均头发大约有10-15万根；其次,单根头发的直径非常的细小,每根发丝的直径大约只有15-110微米；另外,在现实世界上,每个人的发型千变万化,难以进行统一造型；最后,头发是大量发丝聚集在一起的,内部有复杂的碰撞和阴影,表面有各种高光效果。所以在计算机中模拟头发,是一项极具挑战性的任务。　　 研究人员通过不懈的努力取得了很多成果。目前关于头发的研究工作主要可以分为三个方面:头发的造型、头发的动画和头发的绘制。头发的造型主要是设计各种各样的发式,包括头发的形状、发丝的密度和分布方向等等。头发的动画主要是模拟头发的动态效果,重现长发飘飘的景象,需要处理复杂的碰撞检测。头发的绘制主要是绘制高度真实感的图像,需要考虑头发的颜色、阴影、透明度、散射和反混淆等问题。本文依次从这三个方面介绍了头发研究的现状。　　 目前头发的造型方法有很多。从实现细节来看,可以分成三个方面:基于几何的方法,基于物理的方法和基于图像的方法。我们依次介绍每种造型方法面临的困难和解决的问题,并详细阐述了他们的优缺点以及适用的场合。通过对以往头发造型方法的分析和研究,本文提出了一种基于动力学对头发造型方法,用户通过定义头发所处的力场对象进行简单的造型,采用基于速度的积分器来模拟头发所处的力场,并进一步改进了约束算法提高了模拟速度。这种方法相比传统的基本几何的方法和基于图像的头发造型方法具有交互量少,速度快的优点,并有望应用于头发的动态模拟和高度真实感绘制。