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的特效设计效率并获得理想效果。     

污染气流扩散三维场景的实时模拟

在环境污染应急系统中,实时模拟污染气流扩散场景是制定污染事故应急措施的关键.为兼顾模拟的实时性和逼真性,利用离散化的思想,提出了一种基于粒子系统的简单快捷的数学建模方法,实现了对污染气体排放现象的建模,并在此基础上设计了一个污染气流的生成算法.最后给出了污染气流扩散的动态模拟效果图.     

实时水面模拟方法研究

提出了一种基于GPU的水面实时模拟方法。该方法不依赖于噪声图,而实现了实时的水波生成、折射和反射效果的菲涅耳合成以及水面光照模型的计算。利用GPU在片段处理前的光栅化处理,该方法渲染负荷不会因水面大小和精度而增大。且依赖GPU的高速计算能力,方法可以达到实时。     

基于粒子系统和纹理映射的火焰模拟

粒子系统是一套新颖特殊的构造、绘制景物的方法。首先介绍了粒子系统描述物体的过程，以及对粒子属性和生命周期的表达、控制原理，同时简单地比较了正反向纹量映射方法的优缺点。分析了结合粒子系统和纹理映射对火焰模拟的过程，以及在对火焰模拟实践中，为求达到实时性和真实感效果要注意控制的因素。最后给出了作者已经实现了的模拟效果图。     

基于粒子系统三维火焰的动态模拟

传统的基于粒子系统的火焰模拟粒子数目多,系统运行速度慢,导致实时性差,在风力影响下不能真实模拟出摇曳中的火焰,鉴于以上缺点,本文采用随机过程来模拟风力和浮力,采用二维纹理和广告牌(Billboard)技术对三维火焰进行渲染。     

采用分形技术的二维纹理在曲面上的贴图方法

利用分形理论生成的个性化分形图案在纹理贴图中的应用比较广泛。文章阐述了分形技术中仿射变换的二维不规则纹理生成原理,提出了矢量化离散细分二维纹理图案的方法。该方法把纹理图案表示为一系列离散的点,寻找出离散点与曲面空间中任取一局部小三角形面片中各点的对应关系,根据点对点的转换原理,实现由二维纹理空间到曲面空间的贴图。开发了相应系统对上述方法进行了验证。     

欧特克为其视觉特效与剪辑完成系统推出功能强大的扩展包

2008年9月18日,北京欧特克软件公司宣布将推出旗下Autodesk Smoke 2009剪辑完成系统以及2009版Autodesk Inferno、Autodesk Flame和Autodesk Flint视觉特效系统的扩展包.扩展包能够提供的新功能包括:可实现实时交付、无需渲染母版制作格式;改良的浮点工具集;针对Inferno、Flame和Flint的80多个新粒子系统预设选项;此外,扩展包还能提供更加完善的Smoke编辑工作流程和更多压缩格式支持,以及与Autodesk Lustre数字调色配光系统更大的协同工作能力.     

爆破烟尘行为的实时模拟

在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,对爆破烟尘行为进行了探讨,提出了粒子系统的概念,进而对爆破烟尘行为、爆破烟尘在大气中的扩散进行了深入研究.基于建立的气固两相流动方程,运用四阶Runge-Kutta差分迭代算法,对冲击及蘑菇云阶段的烟尘时实行为进行了模拟;对于扩散阶段,建立了复杂状态下的带修正的多点高斯扩散模式,运用Java 3D技术对爆破烟尘的扩散行为实现了时实模拟.最后,编制出了BSMS模拟软件.     

在Maya中如何制作精灵粒子特效

应用各种力场和Expression控制Sprite粒子的运动和各种属性,联合使用Maya的opticalFX灯光特效赋予粒子材质,利用Maya的硬件渲染和后期合成软件创建精灵粒子特效。     

曲线运动导弹的尾焰模拟研究

根据预置曲线运动导弹的轨迹,应用粒子系统对曲线运动导弹的尾焰进行模拟研究。为使模拟效果更逼真,研究了公告板技术、纹理映射技术和融合技术。应用公告板技术对粒子系统进行了优化,应用纹理映射技术和融合技术对火焰粒子进行渲染。模拟结果表明,导弹尾焰能随预置的导弹曲线轨迹运动且保持与曲线相切,且在任意视点观察时都具有真实感效果。     

飞机训练模拟器视景系统非线性失真校正技术研究

柱面实像投影是飞机训练模拟器视景系统采用的主要投影方式之一,可以得到很大的观察视野,但是不可避免地会产生非线性失真。根据具体的工程背景,针对大视场角的柱面实像投影的非线性失真,分析了其产生的原因,并设计了投影仪的离轴安装方案,从而提出了基于预失真的柱面投影非线性失真校正算法。实际的校正结果表明,采用预失真的方法进行柱面非线性失真校正,是一种行之有效的方法。通过相应的数据结构设计,保证了程序执行的实时性。     

飞机训练拟器视景系统非线性失真校正技术研究

柱面实像投影是飞机训练模拟器视景系统采用的主要投影方式之一，可以得到很大的观察视野，但是不可避免地会产生非线性失真。根据具体的工程背景，针对大视场角的柱面实像投影的非线性失真，分析了其产生的原因，并设计了投影仪的离轴安装方案，从而提出了基于预失真的柱面投影非线性失真校正算法。实际的校正结果表明，采用预失真的方法进行柱面非线性失真校正，是一种行之有效的方法。通过相应的数据结构设计，保证了程序执行的实时性。     

基于OpenGL的异型包装纸盒参数化设计系统的研究

给出了异型包装纸盒参数化设计中关键参数的确定方法,以系统中的一个异型盒型为例,论述了异型盒参数化设计过程中各参数之间的关系,确定了参数化设计的关键参数,并给出了相关的计算公式。开发了一套能展示立体的线框图、贴图后的效果图以及平面展开的线框图等的设计系统,为异型包装纸盒的设计提供便利。     

基于AutoCAD的实时协同图形系统设计

AutoCAD系统是目前最常用的工程制图软件,基于AutoCAD系统开发实时协同图形设计系统具有较好的市场前景.开发了基于AutoCAD的实时协同设计系统模型,并对其通讯机制、协同方式、界面设计等关键技术进行了研究,最后给出了一个建筑协同设计的实例.     

基于3D Gerstner水波的实时模拟研究

简述了模拟水波的原理,使用面向对象方法对水波3D实时模拟系统进行了结构设计,给出了设计模式的结构图,提出了一个可复用的系统框架.详细介绍了使用HLSL对Gerstner水波进行编程的方法,实现了水波实时渲染的模拟并给出了关键的程序代码.最后分析了使用Gerstner波进行水波模拟存在的不足并提出了改进建议.     

采用VC++与OpenGL的三维场景编辑系统的研究与设计

三维场景和模型编辑是开发可视化系统时一项必不可少的工作.介绍了基于Visual C++及OpenGL的三维场景编辑系统的构建,研究和设计了外部模型导入,场景编辑控制,渲染输出等功能.重点阐述了系统的总体设计,功能模块及其实现过程中的关键技术,并列举了主要功能模块的关键代码.