基于通用粒子系统模型的虚拟战场特效设计

该文总结了基于粒子系统的战场特效仿真方法,通过对粒子系统建模过程的分析,抽取战场特效的共同特性,设计了一个由粒子发射器、粒子、属性修改器和渲染器组成的通用粒子系统模型。并通过该模型对虚拟战场的常见特殊效果进行仿真。     

基于粒子系统的战场特效通用模型的设计与实现

按照仿真实现抽取了各种战场特殊效果的共性,采用面向对象技术将特效的物理特性的数学描述和表现特性的可视化描述相分离,同时结合程序式随机过程控制粒子系统的各特性模拟,并对通用模型采用基于视点距离进行了优化,实现了层次组织的类库,较好地满足了大规模虚拟战场环境仿真对特殊效果仿真真实性、实时性和开放性等要求.最后给出了一个基于通用模型扩展的实例.     

基于Vega的虚拟战场环境中特效仿真研究

在简单介绍了Vega的特效模块后,运用Vega的特效模块模拟了坦克在虚拟战场环境中开火时的爆炸烟火特殊视觉效果,并重点讨论了Vega的特效模块自定义粒子系统的基本属性及仿真运用。实践证明,利用Vega进行虚拟战场环境中特效的可视化仿真不仅方便快捷,而且效果较好。     

基于OpenGVS战场火焰烟雾的模拟

战场特效有助于虚拟战场环境气氛的烘托,其模拟质量直接影响着整个战场仿真的质量.对于战场上的烟雾、火焰等不规则物体,不能采用传统的几何方法建模,而只能采用粒子系统等复杂的数学模型进行模拟.但在战场环境模拟时,同一场景中常常会出现多处火焰、烟雾的情况,这时巨大的计算量势必大大影响场景仿真的实时性.文章对基于OpenGVS的特效实现方法进行了研究,提出一种基于OpenGVS开发平台,将粒子系统模型与二维纹理动画模拟相结合的实现方式,明显减少了模拟所需计算量.将此方法运用到某型高炮训练仿真器的场景模拟中,实际应用表明,保证实时性的同时使战场特效得到了高质量的模拟.     

虚拟地空战场通用视景仿真软件系统的设计

针对地空战场仿真的三维演示需求,基于高层三维图形开发环境设计了一套通用的视景仿真软件系统,适应于实时数据、人工规划路径等多种仿真驱动形式。使用MultiGenCreator建立了三维武器实体和地景模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和战场特效;利用大规模地形管理技术解决计算机对战场大地形实时处理能力不足的缺陷;通过设计粒子系统模拟了各种复杂的场景特效;利用C++编程,调用VegaAPI函数,开发了视景仿真程序。开发和应用结果表明,该系统灵活通用,效果生动,并且比以往直接基于OpenGL图形库开发的视景仿真软件提高了画面逼真度,缩短了开发周期。     

基于粒子系统的战场环境特效仿真中云的模拟

基于粒子系统的特殊效果仿真是虚拟战场可视化仿真中的一个重要环节。本文以战场环境仿真为目的,阐述了粒子系统的原理,对自然环境中的云的物理特征进行了描述与分析,提出了基于粒子系统原理云模拟过程中的简化思路与模型,对云的动态方程进行改进分析,最终在Vega中根据简化模型实现了云的三维特殊效果仿真,并成功将其方法运用于某战场环境仿真系统中,最后给出了独立云团的效果图以及使用本文所研究的方法所得到的某战场环境仿真效果图。     

基于Vega Prime的环境特效与爆炸特效实现技术

为了提高仿真的逼真程度,本文介绍了Vega Prime采用粒子系统来模拟环境特效,Vega Prime提供了简单易用的编辑粒子系统特效的图形化用户模块,即Lynx Prime。根据该模块重点研究特定粒子系统的生成、属性及运动模型上。并在Vega Prime基础上阐述了爆炸特效的实现技术。     

海洋环境视景仿真方法研究

针对海洋工程领域仿真可视化的需求,系统研究了海洋环境的视景仿真方法。以三维图形高层开发环境——Vega软件为开发平台,基于honguet-Higgins海浪模型和纹理映射实现了动态海面仿真;基于“Environment Effect”仿真模块生成了海空效果,并设计运动路径,在场景中添加了飞翔的海鸟;利用三维建模、雾化、粒子系统等方法模拟了水下空间效果,利用Creator创建了海底地形模型,通过循环纹理映射实现了海底闪烁光斑的显示;对舰船尾流特效进行了仿真,并概述了各种海洋特效的仿真方法。应用于基于微机平台的虚拟海洋战场实时视景仿真软件中,生成的图像逼真,帧频高于30帧／秒。     

粒子系统的优化技术研究

总结分析了影响粒子系统实时性的主要因素,归纳并提出了优化方法,具体包括:为了提高绘制效率,可采用显示列表、公告板技术、几何形体优化、多级粒子系统;为减少计算复杂性,采用碰撞检测与处理优化、存储方式优化、运动过程优化、线性表、局部力场;为了减少粒子数量,采用结构化粒子、LOD技术、伪粒子系统等.最后将上述部分方法应用于基于粒子系统的土壤可视化.结果表明,该方法简单、实用,优化后速度平均有60.2%的改进.     

虚拟实验现象仿真研究

以粒子系统在虚拟实验、虚拟培训中特效仿真为例,探讨了集灵活性、随机性、普适性于一体的粒子系统在增强虚拟教学沉浸感中的重要作用.     

可漫游的虚拟战场环境建模与实现

虚拟战场环境是军用仿真的一个重要基础平台,构造可漫游的虚拟战场场最是军用仿真中最基本的、必不可少的一个环节,广泛应用于战场模拟,作战训练和电脑游戏等方面。论文在简单介绍了构造虚拟战场场景的一般性步骤后,重点讨论了地形、自然现象等关键技术及漫游控制的实现等,论文在分析粒子系统的一般实现原理的基础上,提出了提高粒子系统算法实时性的一些技巧。实践证明,所实现的虚拟战场场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。     

虚拟三维战场环境生成系统的设计与实现

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台.虚拟三维战场环境生成系统是能够通过可视化界面,根据军事仿真演练的要求,实时定制虚拟战场环境的工具.文章介绍了系统各模块的功能及实现方法,包括基于Creator的建模模块、基于Vega的模型驱动管理模块、基于粒子系统的特效和气象现象生成模块、地形编辑模块、虚拟战场环境中的视点切换和多通道生成模块以及人机交互模块.应用结果表明,该系统能产生符合要求的虚拟战场环境.     

GPU支持下基于粒子系统编辑器的特效技术研究

针对粒子系统在计算机游戏特效设计过程中所存在的控制精度不高、运算量大等问题,提出了一种通过粒子系统编辑器生成粒子并基于GPU进行实时渲染的方法.使用粒子系统编辑器能有利于提高粒子系统制作的可控性,而基于GPU的仿真绘制则能够提高大规模粒子系统渲染的实时性.实验证明,GPU支持下的可编辑粒子系统能有效提升计算机游戏开发中...     

虚拟海战场环境中的战斗过程仿真模型

对战斗过程的仿真是虚拟海战场环境的核心，是提供符合实战背景战术想定的基础。该文以俯冲轰炸航迹仿真模型和基于粒子系统的爆烟模型为例，对虚拟海战场环境战斗过程进行了模型描述。解决了虚拟海战场环境中战斗过程仿真的关键性问题。     

基于粒子系统的火焰特效在J2ME游戏中的实现

基于粒子系统的特效是广泛应用于PC游戏制作的一项重要技术。该文根据J2ME手机平台的特性，提出了适合J2ME平台的基于粒子系统的火焰特效实现方法，分析了火焰特效的特征，采用程序创建的方法为火焰特效创建了所需的调色板，给出了火焰特效的运动算法和针对平台的优化算法并讨论了火焰特效在游戏应用中的绘制方法以及对绘制速度和顺序的控制方法。     

粒子系统在虚拟校园中的应用研究

为了增强虚拟校园漫游系统的逼真程度,在分析粒子系统基本原理的基础上,利用视景仿真工具Vega特效模块中的自定义粒子系统功能,在虚拟校园中实时的模拟出雨雪特效.通过对粒子系统中雨雪粒子模型的属性分析,模拟出不同程度大小的雨雪效果,使用户能在不同天气环境下实现校园漫游,从而大大提高了虚拟校园三维场景的真实感.实验结果表明,基于粒子系统和Vega的雨雪模拟,能够有效应用到虚拟场景中,并且使其具有交互性好、真实感强的特点.     

在VTree中嵌入OpenGL尾焰的方法

由于VTree提供的火焰特效无法满足飞行视景仿真中飞行器尾焰的绘制要求,因此采用一种简化的基于粒子系统的尾焰模型,研究了基于回调机制的将OpenGL绘制程序移植到VTree中的方法,在应用中实现了粒子系统尾焰的对象化.解决了在VTree中使用OpenGL程序常出现的状态影响问题.通过对OpenGL和VTree编程代码的分离,使该文的方法有较大的适用范围.最后给出了应用仿真实例,仿真结果表明该粒子系统模型在VTree中取得了较为逼真的尾焰效果,并可以满足飞行视景仿真的实时性要求.     

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.     

基于Vega粒子系统的自由大气分子运动虚拟仿真

在军事训练中,三维仿真的战场环境发挥了极为重要的作用。本文将对战场环境中的自由大气进行虚拟仿真。首先分析自由大气中运动分子的性质,详细介绍在模拟不规则自然现象中运用最多的粒子系统技术,最后在Vega中运用粒子系统对大气分子的运动进行模拟仿真。仿真结果能基本模拟出大气分子的运动特性,且可以通过接口编程访问粒子的属性,从而能在无人机等航迹规划的危险天气现象的规避中加以运用。     

基于粒子系统的火箭飞行特效仿真的研究

基于粒子系统的特效仿真是运载火箭飞行可视化仿真中的重要环节.本文针对运载火箭飞行仿真中喷射火焰实时仿真难于实现的问题,对基于粒子系统的火箭喷射火焰动态模拟进行了研究.通过对火箭喷射火焰细节、特点的分析,建立了粒子系统的数据结构.详细介绍了算法的具体细节和关键技术,其中包括粒子的初始化和粒子发射器的初始化、粒子系统的更新.最后利用Billboard技术、OpenGL纹理映射等计算机技术实现了具有较强真实感的火箭飞行喷射火焰的实时仿真.