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.     

基于粒子系统与OpenGL的实时雨雪模拟

自然景物的模拟一直是计算机图形学中最具挑战性的问题之一。关于水、云、烟．雨、雪等自然景物的模拟，在计算机游戏、三维动画、影视及广告中有着广泛的应用。自然景观中雨、雪的模拟，可以大大提高三维场景的逼真度，Reeves提出的粒子系统是模拟雨、雪的一种有效的方法。论文在分析粒子系统实现原理的基础上，基于OpenGL提出了一种在大型场景漫游系统中实时模拟雨．雪的方法。基本思想是基于OpenGL的多视口与色彩融合技术，把模拟雨、雪的粒子在一个新的视口中视线有效区域内进行绘制，然后与原视口中的场景一起显示于窗口中。实践证明，该方法实现的雨雪模拟效果比较真实，而且在普通PC上也可以满足一般动画的实时性要求。     

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.     

基于大规模粒子系统的实时喷泉模拟

本文实现了一种新的喷泉模拟方法,与传统的在CPU上实现算法不同的是,本文算法完全基于计算机图形硬件(GPU)来实现,利用图形硬件的大规模并行计算能力,显著的增加了模拟喷泉的粒子数量,提高了渲染速度,同时减轻了CPU的负载,使整个三维场景的绘制更加高效。     

基于粒子系统的三维场地降雨实时模拟

粒子系统是实时模拟三维地形场景中具有真实感的降雨情景的一种有效方法。本文基于粒子系统的基本原理分析并提出了适用的雨粒子系统和雨粒子的属性，采用了把雨粒子产生区域定义为一个视图体顶部的外接长方体、用象素点和直线作为雨粒子的形状、降落过程的重力作用模拟、用粒子组实现雨粒子的连续补充和雨粒子的降落高度检测等新的方法及算法。试验结果表明，该方法能有效地再现三维地形环境场景中的降雨景象，在满足实时交互漫游的前提下表现出较强的真实感，具有一定的实用价值。     

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。     

基于粒子系统和Vega的实时雨雪模拟

在分析粒子系统实现原理的基础上,基于Vega提出了一种在大型场景漫游系统中实时模拟雨、雪的方法.基本思想是基于Vega特效模块粒子属性的设置,采用一种始终面向视点的多边形来表示雨、雪粒子模型.试验结果表明,该方法交互性强,能够有效地再现三维场景中的降雨、降雪景象,在实时交互漫游的前提下表现出较强的真实感.     

OpenGL中基于粒子系统的喷泉模拟实现

喷泉效果可以大大增强虚拟现实系统的沉浸感,对喷泉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.粒子系统是模拟喷泉的一种有效方法.目前一些喷泉模拟方法中存在算法复杂、粒子数量巨大、计算耗时、图像不真实等问题.文中提出了一种基于等加速运动和色彩融合的喷泉模拟方法.基本思想是在运用物理学原理模拟实现喷泉粒子的运动轨迹时,结合等加速运动来简化粒子运动状态,并采用纹理色彩融合绘制粒子.最后,运用VC 6.0和OpenGL开发工具实现了喷泉特效的模拟.实验证明该算法实现简单,模拟的喷泉效果满足实时性和逼真性的要求.     

基于OpenGL与粒子系统实现三维喷泉模拟

喷泉、瀑布、火焰、水流、雨、雪等自然景物具有不规则性、动态性和随机性,模拟十分复杂。模拟自然景物的方法有两种:基于物理建模技术的方法与基于粒子系统建模的方法。运用粒子系统建模方法分析了喷泉水体模型,研究了喷泉水珠粒子产生、运动和消亡的机理,构建出三维喷泉粒子系统模型。采用了三维立体显示技术和纹理映射技术增强喷泉绘制过程中的渲染和真实感。基于OpenGL,采用Visual C++6.0编程实现了三维喷泉模拟。实验结果表明,该方法模拟效果真实,在普通的PC平台上即可满足一般动画的实时需求。     

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VB和OpenGL的挖掘机械实时运动仿真

针对挖掘机械操作复杂、工作环境恶劣等问题,在VB环境下调用OpenGL图形程序接口,编写挖掘机械实时运动仿真软件．该软件能够避免复杂图形实时运动仿真中烦琐的计算,清晰、无抖动地实时显示挖掘机构位姿,指导和辅助驾驶员作业并提高挖掘机械的作业效率,该仿真软件为挖掘机械自动化操作系统的开发打下一定基础．     

基于OpenGL的河道地形实时仿真方法

由于分析跨河桥梁、防洪堤坝等水利工程影响河流过水断面、上下游防洪的相关软件较少,而且目前多数三维建模软件侧重于三维对象的建模,缺乏对场景和模型的实时控制,因此,提出并实现基于OpenGL的河道地形实时可视化显示系统.该系统首先从航测数字线划图(Digital Line Graphic,DLG)文件中自动提取数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据,然后选用分段二次Lagrange插值基函数对原始河道地形数据进行插值处理,最后以三角形不规则网(Triangular Irregular Network,TIN)为基础,采用Visual C 并结合OpenGL的编程环境进行实现.     

基于OpenGL的海洋战场视景仿真系统研究

在海洋战场视景仿真系统的开发中,目前大多采用一些商用的软件平台,这些软件尽管功能强大,使用方便,但是价格昂贵.而OpenGL作为一种标准的,开放的图形硬件接口,提供了一种免费的视景仿真开发途径.研究了基于OpenGL的海洋战场视景仿真系统开发方法,将分形方法引入到海浪的视景仿真中,采用三维模型转换软件实现实体模型的载入,采用纹理影射来模拟水下的光照效果,仿真结果表明本文给出的方法可以较为逼真的实现海洋战场的可视化.     

基于OpenGL技术的集装箱仿真系统的研究与开发

对靠近海岸线的物流园区集装箱堆场进行研究,发现台风或大风经常造成集装箱吹落或倾覆,这样造成很大的经济损失.研究利用VC和OpenGL开发一个可视化的集装箱仿真系统,该系统通过气象部门所提供的风速,能够预测物流园区中的集装箱是否安全.系统使用OpenGL中的纹理映射和视点变换,并以一种直观的、可视化的方式呈现给现场操作人员.现场操作人员可以根据系统的提示信息,在台风来临之前对将会被台风吹落的集装箱做好加固措施,以达到减小经济损失的目的.     

基于VC++的OpenGL三维动画仿真及场景漫游的实现

介绍了基于vjsualC＋＋编程环境及OpenGL图形标准的三维物体运动仿真及场景漫游系统的开发方法。并且以一虚拟导弹按照抛物线飞行并击中目标靶后爆炸为例,详细讨论了如何解决三维动画仿真及场景漫游的一些关键技术,如场景的建模,蓝天白云的模拟,目标靶的绘制,导弹实体的绘制及运动控制,视点漫游技术的实现等。     

基于OpenGL的水波动画模拟

本文详细叙述了在VS2005平台下,利用OpenGL图形技术,对水表面进行模拟,提出一种改进的sin函数方法.并给出了快速实现水表面模拟的测试结果,得到了水表面模拟更加逼近的效果.     

基于OPenGL的真空机器人三维图形仿真

Vacuum robot is an essential device in advanced semiconductor manufacturing. This paper introduces the kinematic modeling of a kind of parallel vacuum robot and the implementation of 3D graphical simulation based on OpenGL and STL files in Visual C＋＋ program interface, which also lays the foundation of real-time online monitoring of the robot.     

基于OpenGL的钻井三维场景动态仿真

为能在脱离钻井现场的情况下向学员展示钻井操作的工艺流程,开发基于OpenGL的钻井三维场景仿真系统．利用3DSMAX构造复杂的钻井设备模型;在OpenGL平台中调用该模型,并利用双缓存技术控制各三维模型在场景中平滑的运动,实现钻井三维场景的动态仿真．该系统可以逼真地仿真正常钻进、起下钻、卸扣和上卡等多种钻井工艺流程．     

基于OpenGL的三维人体运动模型实现

虚拟人物造型及人体骨骼动画是虚拟现实技术中一大难点.OpenGL是目前广泛流行的一种三雏图形编程接口,在传统方法中,利用OpenGL对人体动画进行模拟时,由于OpenGL是基于顶点坐标和面片的操作,需要保存动画中每一个关键帧的顶点及面片信息,所以通常要进行大量的计算.而BVH格式的文件提供了关于人体关节的运动信息,这将大大减少动画的计算量.提出了一种基于BVH文件格式的模型实现人体动画的技术,并给出了实验结果.     

基于OpenGL程序设计的优化探讨

从OpenGL渲染流程的角度出发,按照OpenGL程序的执行顺序划分为三个层次:CPU层,几何子系统,光栅化子系统.在分析出每层中的瓶颈之后,结合OpenGL提供的API函数的功能特性、实现方式和硬件支持及其程序实现的图形效果等方面综合考虑,针对每层所涉及的操作,总结了优化各层瓶颈的方法.