水波特效模拟原理及其快速实现方法*

在对粒子系统和水波原理进行分析的基础上,对光的折射、水波扩散及水波衰减等内容进行了详细探讨,并给出了水波振幅线性近似计算公式和水波特效模拟快速实现方法。     

虚拟喷泉的计算机生成技术

介绍粒子系统和水波的物理学特性,研究生成模拟喷泉、水波、浪花及泡沫的理论基础．用粒子系统模拟喷泉、浪花及泡沫．实验证明该方法在生成速度和图像上都能获得非常好的效果．     

一种采用物理模型的实时溃坝动画算法

溃坝水波是一种包含大梯度间断的水流运动,既包含整体的水波运动,又必然夹杂着大量分散的水花.本文采用一种基于物理模型的方法模拟溃坝水波,把溃坝过程看作是含间断波的二维浅水流运动.采用无结构网格的有限体积法求解N-S方程,应用二阶的Reo-MUSCL格式,并采用了适当的限制器,使得我们的模型既不产生过大耗散,又具有较高分辨率.在真实感处理方面,加入了粒子系统以模拟溃坝过程中水花四溅的情形.实验结果表明:本文的方法能够真实有效地模拟溃坝水流的运动.     

真实感水波的模拟

近年来,自然景物的模拟一直是计算机图形学领域最具挑战的问题之一,对水波的模拟正日益引起人们的关注.其中基于物理模型的方法由于是从水波现象本身进行较精确的描述,使之成为了最有力的模拟方法.但是现阶段基于此方法的水波模拟都侧重于对水波的造型模拟,忽略了水波模拟另一关键问题一光影特效.本文在基于物理模型模拟进行水波造型的基础上,大胆结合了光影特效,对光照模型、水波折射现象及水波刻蚀现象分别进行了研究与实现,大大增强了水波模拟的真实性.     

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OpenGL的礼花粒子系统模拟研究

粒子系统是一种能够有效模拟不规则运动的景物或现象的图形生成算法.本文将粒子系统的关键方法和OpenGL纹理映射技术相结合,设计了一种礼花粒子系统的模拟生成算法.该算法利用粒子系统对礼花的属性和运动特征进行建模,再利用纹理映射技术显示计算得到的每个礼花粒子.实验结果表明,本文所提出的礼花模拟生成算法具有简单快速的特点,并且达到了较好的逼真度,适合实时性较强的应用.     

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.     

基于粒子系统的舰船航迹仿真

提出一种基于开尔文波理论和粒子系统技术的船行波模拟方法,采用开尔文波理论构建二维船行波模型,使用粒子系统技术对船行波的三维模型进行动态建模,从实际观察出发,根据艏浪、艉浪的形状特征、作用范围和浪花的随机运动特性,给出艏浪、艉浪的粒子系统建模方法.实验证明该方法能快速逼真地模拟舰船航行时的航迹.