基于GPU粒子系统的大规模雨雪场景实时模拟

基于粒子系统的雨雪模拟大幅提高了三维场景的真实感,但传统的基于中央处理(CPU)的粒子系统的渲染效率难以达到在大规模场景中进行雨雪渲染的要求.为此,提出了一种基于GPU的粒子系统来渲染雨雪场景的算法.该算法在视点前的一个固定区域内产生和绘制粒子,在顶点着色器中进行粒子属性的更新,在几何着色器中将粒子从点扩展为矩形,并对每一帧中的粒子的属性进行缓存处理,保证了粒子属性更新的连续性.此外,采用多幅雪花纹理与粒子随机组合,使雪花效果符合多样性和随机性.实验结果表明,该算法能在大规模场景中进行雨雪效果的实时渲染,并有较高的真实感.     

可扩展的实时自然景物模拟算法

针对传统的粒子系统实时仿真存在只能针对单一自然景物模拟、计算耗时、图像不真实、算法复杂等问题,提出了一种基于粒子系统和图形处理器（GPU）加速通用可扩展的自然景物模拟算法。在该算法中,粒子的物理运动计算过程和渲染阶段完全由CPU转移至GPU,可以增加粒子数量和提高渲染速度;同时,在渲染过程中,可以较好地利用硬件支持的粒子图技术来改善渲染中粒子的外表,选择不同纹理,从而能够较方便地模拟不同的自然景物。最后,在GPU上实现了雪花、喷泉、烟花、瀑布等模拟,算法充分利用了GPU的多通道并行处理性和可编程性,提高了自然景物模拟的实时性,可运用于虚拟现实系统。     

基于OpenGL与粒子系统的喷泉模拟实现

喷泉效果能够极大地增强虚拟现实系统的沉浸感,在计算机动画、计算机游戏等领域有着广泛的应用,对喷泉的模拟也能够促进计算机仿真技术的发展.粒子系统是模拟喷泉的一种有效方法,文中基于OpenGL与粒子系统来实现喷泉模拟,基本思想是运用粒子系统建模方法分析喷泉水体模型,重点研究喷泉水珠粒子产生、运动和消失的机理,采用OpenGL显示列表方法和纹理映射技术增强喷泉绘制过程中的渲染和真实感.最后,在PC机上运用VC++6.0开发工具和OpenGL实现喷泉模拟,实验证明该方法具有很好的实时性和逼真性.     

基于GPU的粒子系统的实现技术

为了提高大规模粒子系统绘制的实时性,在研究图形处理器(GPU)的编程架构和可编程接口基础上,实现了基于GPU的粒子系统.采用新的算法在GPU上完成了粒子系统与场景中其它物体的碰撞检测.与在CPU上实现的粒子系统相比,该系统在处理大规模粒子系统时,具有明显的速度优势.     

一种基于GPU的粒子系统

粒子系统在当今不定形物体仿真中已经得到广泛的应用,但是普通的粒子系统在实时仿真中,粒子总数最多只能达到10000个左右,其中瓶颈在于粒子数据从主处理器到图形硬件的传输和CPU的并行处理能力。文章研究并实现了一种完全基于图形硬件(GPU)的粒子系统,利用GPU的多通道并行处理功能,提高处理速度,可以很大程度地增加粒子系统实时仿真应用中的粒子数量,从而可以提高虚拟环境的逼真程度。实验证明基于GPU的粒子系统的实时性能远远高于普通粒子系统。     

通用粒子系统模型优化研究

为提高通用粒子系统特效仿真的真实感,增加战场影响因子的属性和接口,以表现特效对其他作战要素的影响;采用基于双次多精度视点距离优化的系统结构,以提高粒子系统仿真的实时性;为提高渲染效率,结合GPU可编程流水线,利用曲面细分和数据缩放技术,节约存储空间和传输时间的同时增强仿真效果。最后针对优化前后粒子系统的性能,在相同硬件条件下模拟相同的战场特效,对优化后与优化前的粒子系统进行对比,结果表明优化后的系统在仿真中具有较大的优势。     

基于OGRE粒子系统在烟花渲染中的研究

为了实现对自然现象和景物及日常生活进行真实模拟,在游戏和虚拟生活中都要创造大量的虚拟场景,使用虚拟渲染也节省开发成本,加上粒子系统在计算机图形学中的地位十分重要。文中在OGRE（Object-Oriented Graphics Rendering Engine）引擎架构上,对粒子系统的原理、结构和其脚本语言、粒子系统的烟花虚拟渲染流程进行了研究,文中对以往烟花渲染进行了改进,提出一种程序和脚本相结合的方法,通过OGRE引擎进平台进行实验论证,实验结果取得了较好的视觉效果,证明文中提出的方法可行,而且节约开发时间和提高开发效率。     

基于OGRE粒子系统的烟花模拟

粒子系统在计算机图形学中占有很重要的地位,它可以实现对许多自然现象和景物的真实模拟.为了实现对烟花的模拟,首先研究OGRE粒子系统的核心原理,以及粒子脚本语言和材质脚本语言,结合纹理映射的方法,提出一种基于OGRE粒子系统的烟花模拟方法,最后在该图像渲染引擎下实现了多种烟花效果.由于该方法采用脚本语言,开发者可以不用修改程序代码就可以调节和实现多种烟花效墨,这样可以节约开发时间,提高应用开发效率.     

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GPU和粒子系统的三维火焰模拟

基于粒子系统的火焰模拟是可视化仿真中的一个重要环节。目前,一些火焰模拟方法中的不足之处在于粒子计算时间长、渲染效果不真实等。基于粒子系统提出了一种三维火焰模拟算法,并利用GPU加以实现。其基本思想是运用物理动力学原理分析现实生活中的火焰运动,构建出火焰粒子系统模型并实现火焰的三维效果。实验表明,用该方法模拟火焰效果比较真实、速度快,在PC上可以得到令人满意的效果。     

构建基于XNA游戏开发平台的三维游戏引擎

游戏引擎在游戏开发中起到的作用越来越重要,该文探讨了构建三维游戏引擎所需要掌握的模型与动画、粒子系统、场景编辑器、脚本系统、后期特效处理等关键技术。     

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。     

捕鱼游戏开发及其若干优化技术的研究

游戏开发过程中涉及很多关键技术,好的技术应用可以为复杂功能和卓越性能提供保障。该文以一款具体的捕鱼游戏设计为例,分析了游戏中的各种功能实现及优化技术,包括资源优化技术、压缩加密技术、碰撞检测技术、绘制优化策略、粒子系统、基于自由路径的鱼群算法、基于编辑器的路径生成技术等。通过运用这些技术,得到了较好的游戏结果。     

基于粒子系统的自然景物模拟研究

对自然景物的模拟在视景仿真系统、计算机游戏、三维动画中有着广泛的运用。粒子系统是模拟是自然景物的有效方法。以往主要运用粒子系统方法针对某种具体的自然景物现象进行模拟,本文结合面向对象思想,将粒子系统的相关属性和功能进行封装,开发一套通用的程序接口,并采用OpenGL渲染引擎,系统具有较好的灵活性和可扩展性,使之能够满足在普通PC机上模拟不同自然景物的需求。     

捕鱼游戏开发及其若干优化技术的研究

游戏开发过程中涉及很多关键技术,好的技术应用可以为复杂功能和卓越性能提供保障。该文以一款具体的捕鱼游戏设计为例,分析了游戏中的各种功能实现及优化技术,包括资源优化技术、压缩加密技术、碰撞检测技术、绘制优化策略、粒子系统、基于自由路径的鱼群算法、基于编辑器的路径生成技术等。通过运用这些技术,得到了较好的游戏结果。     

浅析粒子系统及其在游戏中的应用

主要研究了粒子系统在游戏中的应用。介绍了粒子系统的基本原理，给出了利用粒子系统方法在游戏中应用处理步骤。通过在游戏中应用的焰火实例，说明粒子系统在游戏中如何进行实现。     

基于GPU粒子系统的战场实时雨雪效果模拟

雨雪效果的模拟可大幅提高战场视景仿真的真实感,粒子系统作为模拟不规则自然现象的有力工具,很适合雨雪效果的模拟,传统基于中央处理器(CPU)运算的粒子系统,模拟雨雪效果时存在占用大量CPU时间和系统资源的缺点,针对这个问题,建立了基于图形处理器(GPU)粒子系统的雨雪效果模拟方法,讨论了雨雪粒子系统在GPU上的实现、存储及运算等问题,通过将粒子系统的存储和运算全部交由GPU来完成,充分利用了GPU强大的处理能力和带宽优势,大幅提高了可模拟的雨雪粒子数量,并使雨雪模拟的逼真度和实时性都得到了增强.     

基于GPU粒子系统的大规模场景高效雨雪实时模拟

粒子系统实现的雨雪效果能有效增强三维场景的真实感,传统基于中央处理器（CPU）运算模拟的粒子系统占用了大量CPU运算时间,难以达到实时模拟的要求。为此提出了一种基于图形处理器的（GPU）运算的粒子系统来模拟的雨雪场景。该方法通过在GPU中重复使用消亡粒子在视点坐标系内生成新粒子,并在几何着色器中将粒子的点坐标转换为矩形坐标,将CPU从复杂庞大的几何运算中解放出来,从而大幅增加了场景绘制的微粒数,使雨雪场景模拟的实时性和逼真度得到增强。     

基于粒子系统的陨石爆炸模拟

陨石爆炸效果可以大大增强虚拟现实系统的沉浸感,对陨石爆炸模拟在计算机游戏、影视、视景仿真系统中有着广泛的应用.粒子系统是模拟陨石爆炸的一种有效方法,目前还没有基于粒子系统的陨石爆炸模拟方法.文中给出了一种基于粒子系统的陨石爆炸模拟方法.基本思想是运用匀加速运动实现陨石粒子的运动轨迹,并采用OpenGL中的纹理映射和色彩融合技术绘制陨石粒子.运用VC++6.0和OpenGL开发工具实现了陨石爆炸的模拟.实验表明该方法实现简单,模拟的陨石爆炸效果满足实时性和逼真性的要求.     

基于osg粒子系统的海洋场景中下雪的仿真

针对虚拟现实领域中特殊天气、战斗等场景中需要雾、雨、云、火焰、爆炸等场景特效来提高场景逼真度,兼顾渲染实时性的问题,提出采用OSG的粒子系统进行仿真.在分析粒子系统实现原理的基础上,利用Open Scene Graph (OSG) 3.0.1开源场景图形开发库建立粒子特效系统模块,有效地解决特殊场景中对粒子效果的要求.利用基于FFT (Fast Fourier Transfer)算法的Gersmer模型的动态链接库进行大面积水域渲染仿真,并在此基础上添加雪效.