基于物理属性的虚拟感仿真是计算机图形学近几年来的一个热点问题。它能为使用者提供更好的仿真体验,乃至驱动仿真环境的情节发展。一方面它广泛地应用于高质量影视制作和游戏制作中,另一方面为了摆脱离线动画的千篇一律,让整个仿真体验得到提高,在仿真交互环境中它也成为一项重要的技术。然而由于物理属性自身的复杂性,数值计算的复杂性,使得完全符合物理规律的虚拟感仿真又是不可能的,所以利用计算机图形学知识结合部分基于物理属性的方程,成为构造视觉真实感的主要方法。本文主要工作就是试图在物理属性模拟真实感和计算效率间寻找一个较好的平衡点,从而建立三维物体的物理真实感仿真系统。本文的研究工作主要是:实时碰撞检测、简化刚体动力学和线弹性形变、断裂有限元解算三个模块。实时碰撞检测模块是后续模块必不可少的前期准备,它决定了后续方程的边界或者初始条件。简化刚体动力学模块主要通过把物体接触过程简化成固定的几种限制方程来提高计算效率。线弹性形变、断裂有限元解算模块利用了现有工程计算常用的有限元计算方法,结合计算机图形学中对三维网格的细分分裂方法完成物理真实感的仿真。本文为今后的物理虚拟真实感仿真工作做出了有益的尝试。