导弹尾焰的可视化仿真研究与实现

为了对导弹尾焰进行逼真模拟,给出了一种有效的方法.首先,采用了三角函数对轮廓近似;其次,结合粒子系统对动态性和不规则性模拟;再次,使用粒子速度矢量切平面作为纹理映射平面并将其按照沿X轴环行分布,解决了二维纹理映射三维观察逼真性问题;最后,引入粒子发射盘并对速度分段增强了层次感.此外还采用圆形图案作为粒子纹理和通过火焰燃烧特性建立颜色映射方式等技术.采用了OpenGL平台实现了该方法,并与其它方法进行了对比,验证了该方法能有效的增强了尾焰的逼真性.     

Vega Prime结合OpenGL的导弹尾焰实时模拟

研究基于Vega Prime的导弹作战系统仿真实验,针对使用Vega Prime的粒子特效模拟高速飞行导弹尾焰会出现尾焰不连续而影响仿真可视化效果的问题,提出将Vega Prime与OpenGL相结合的方法.基于粒子系统基本原理,对导弹尾焰进行建模;依据Vega Prime的事件发布订阅机制将OpenGL引入到Vega Prime中.模拟的尾焰形态逼真,动感十足,满足仿真实时性与真实性要求,解决了Vega Prime模拟导弹尾焰存在缺陷的问题.     

基于粒子系统的尾焰红外图像实时仿真技术

针对红外成像半实物仿真试验的需求,对尾焰红外图像实时仿真技术进行了研究。首先利用CFD软件计算尾焰的流场特性,根据红外辐射传输理论,采用视在光线法得到了尾焰的红外辐射亮度分布。在此基础上,将理论计算结果和粒子系统进行关联,建立了尾焰的三维模型,通过结合外场实测数据对尾焰图像进行修正,得到不同距离下的尾焰能量。最后,利用实时生成的尾焰红外图像驱动电阻阵列产生红外辐射,进行了半实物仿真试验。仿真结果表明,生成的尾焰红外图像与外场实测数据相近,可信度高,可为半实物仿真试验提供更加逼真的红外目标,并且满足半实物仿真实时性要求。     

基于粒子系统的火箭尾焰实时模拟

提高虚拟火箭飞行的真实性,火箭尾焰的实时模拟是关键;在对火箭尾焰的静动态特性进行分析的基础上,建立了火箭尾焰的粒子运动模型,实时模拟了火箭尾焰;在建模过程中采用了面片贴图作为粒子体素的方法以简化模型,并通过相应算法,将面片法向量与观察视线的夹角维持在恒定的范围内,保证了观察效果,提高了粒子体素利用率;应用该方法在火箭飞行仿真中模拟火箭尾焰,粒子量少,逼真度高,较好地解决了视景仿真过程中实时性和逼真度的矛盾,证明了方法的可用性。     

基于Direct3D和粒子系统的导弹尾焰模拟

为了能更加逼真地展现三维实时战场环境,对不规则模糊物体如火焰、烟雾、雨滴、雪花、波浪等的模拟仿真则显得尤为重要。国内外学者不断探索,先后提出了若干种针对不规则模糊物体的建模方法。粒子系统方法是到目前为止在模拟不规则模糊物体方面最成功的一种生成算法。通过对Direct3D中点精灵和粒子系统理论的研究,采用点精灵和纹理映射技术逼真地模拟出导弹的尾焰效果,从而再现了三维实时战场环境。     

基于粒子系统和纹理绘制的火焰模拟

不规则物体的模拟一直是计算机图形学的研究热点和难点,而火焰在时间和空间上的多变性,更具有挑战性。本文详细讨论了火焰模型中火焰粒子属性的变化和纹理图片的选取。粒子系统是模拟不规则物体的有效方法,结合纹理映射增强绘制结果的真实感,可大大降低粒子数量,提高了绘制效率。实验表明,这种方法满足真实感和实时性的要求。     

基于粒子系统的烟花动画设计

W.T.Reeves提出的粒子系统模型是模拟不规则模糊物体最成功的一种图形生成方法。为了模拟出效果逼真的烟花,文中采用了粒子系统模型对烟花进行动画设计。在深入研究粒子系统的基本理论和对烟花燃放细节的分析的基础上,建立了基于粒子系统的烟花模拟模型,设计了一种五彩缤纷的烟花动画算法。在编程上,结合了VC＋＋编程语言和OpenGL的纹理映射技术,降低了渲染粒子的复杂度。实验结果表明,该算法快速、简单,视觉效果逼真,可以方便地应用到游戏和影视动画中。     

基于OpenGL及粒子系统的导弹爆炸仿真算法研究

导弹爆炸是虚拟战场环境的重要组成部分。本文利用粒子系统的基本原理,结合OpenGL的纹理映射技术,实现了导弹爆炸效果,并给出相应的原理、技术和实现算法。     

基于粒子系统的火焰模拟与优化

为了解决火焰模拟难以实现实时性和真实感的问题,提出了基于粒子系统的火焰模拟优化方法.首先分析了利用粒子系统模拟火焰的基本原理,在此基础上,结合纹理映射方法进行火焰渲染,然后在渲染的过程中分别从实时性和真实感两个方面对粒子系统进行了优化,使性能得到显著提高.实验结果表明,该优化方法可以有效地降低模拟时间,同时能得到更为真实的模拟效果.     

基于粒子系统和形状匹配的实时无网格变形仿真

介绍了一种基于粒子系统和形状匹配的无网格变形算法。该算法将模型的每个顶点当成一个粒子,一个模型对应一个粒子系统,通过粒子系统控制物体外形。同时,每个粒子都对应一个目标位置,粒子与其目标位置之间存在弹力,能将粒子拉向目标位置,使得变形后的物体能够恢复原来的形状。目标位置可以通过粒子系统未变形时的静止状态与当前变形状态之间的形状匹配来计算。该算法简单,易于实现,且不需要复杂的数据结构。实验结果表明该算法稳定,具有实时性,可以有效地应用于三维游戏中。     

基于纹理映射和粒子系统的三维喷泉实时模拟

将纹理映射和粒子系统理论相结合,给出一种基于粒子系统的喷泉系统模型,同时分析模型中粒子的属性及其变化,加入风力和阻力等粒子属性,绘制三维喷泉系统,实现粒子在复杂受力情况下的实时动态模拟.实验结果表明,该方法不仅有效地保证了图像的真实感,而且提高了系统的灵活性和实时性.     

基于粒子系统的林火模拟

粒子系统因其灵活性、适应性等特点,被广泛应用在景物模拟中。该文介绍一种基于粒子系统在火焰模拟中的应用,包括火焰粒子的初始化,帧数以及粒子属性的相应变化,体现粒子从产生、衰减到消亡的过程。为使火焰粒子更逼真,对粒子进行渲染处理,并简化公告板技术。实验结果表明,该方法可形象反映出火焰的动态变化,在普通微机上达到较好的仿真效果。     

粒子系统模型在水彩画上的应用

粒子系统是一种可以有效模拟不规则运动的景象或现象的图形生成算法。将粒子系统的关键方法和OpenGL纹理映射技术相结合,设计了一种水彩画的模拟生成算法,利用鼠标实现用户交互。该算法利用纹理映射技术模拟颜料粒子,通过粒子的扩散作用模拟水彩画的绘制过程。实验结果表明,提出的水彩画模拟算法具有简单快速的特点,并且达到了较好的逼真度。     

基于OSG粒子系统的雪景模拟

为了模拟真实降雪场景,建立逼真的雪景仿真系统,提出了一种基于OSG (open scene graph)粒子系统的仿真模拟技术,建立以雪粒子受力情况分析为核心的自定义雪粒子模型.该模型分析了雪粒子的具体受力情况,随机确定雪粒子的各初始属性,并在每帧中动态的赋予雪粒子不同的风力值以模拟真实降雪场景中的风力情况,解决了传统模型中雪粒子受力不够真实的情况.实验结果表明,自定义雪粒子模型能够更加真实的模拟降雪场景,具有逼真的仿真效果.     

基于多层次信息交互的多目标粒子群优化算法

为提高多目标优化算法的收敛性和多样性,提出一种基于多层次信息交互的多目标粒子群优化算法.在该算法中,整个优化过程可分为标准粒子群优化层、粒子进化与学习层和档案信息交换层3个层次.粒子进化与学习层保证了每次迭代都能得到更好的粒子位置;档案信息交换层可以提供更好的全局最优.优化算法各个层次之间通过信息交互,共同提高算法的收敛性和多样性.与NSGA-Ⅱ和MOPSO算法的对比分析表明,所提出算法具有良好的性能,能够有效解决多目标优化问题.     

基于粒子系统的化学实验现象动态模拟

化学实验现象具有不规则性的模糊物体,传统的建模方法难以描述它们的形状和运动。提出了一种基于粒子系统的实验现象动态模拟方法,并对粒子系统进行了参数化设计,为实验现象建立了统一的模型,实现了对火焰、气泡等化学实验现象的动态模拟。实验证明,该方法能有效地提高虚拟实验场景的生动性和逼真性。     

基于Creator/Vega的三维战场仿真

三维战场环境仿真是作战仿真的基础,它包括地形地物建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。结合三维建模软件Creator和Vega,概要介绍了三维地形生成的基本理论,讨论了Creator中地形构建的方法,构建了三维地形模型和地物模型,并实现了三维战场的驱动显示。