虚拟场景中的实时降雪模拟

降雪是一种重要的自然现象，对降雪的模拟可以大大提高虚拟场景的逼真度。文中在分析粒子系统建模方法的基础上，给出了一种雪粒子模型，该模型对雪的物理模型进行了适当简化：通过控制雪粒子的大小、形状、密度（数量）来实现雪强度的模拟；通过控制雪粒子的运动来模拟风对雪的影响，并对雪粒子的产生域进行了讨论，使其满足视点运动的要求。实践表明，该粒子系统模型可在复杂的三维场景中实时地模拟降雪现象，仿真效果逼真。     

基于粒子系统的实时降雨、降雪模拟

基于粒子系统理论实现了虚拟环境中降雪、降雨及其在风场中的模拟。首先阐述了粒子系统的基本模拟原理,对在风场影响下的雨、雪特征进行描述与分析,提出了雨、雪模拟的整体思路,结合降雨、降雪的特点和空气动力学理论对雨、雪进行了模拟。改进四点水波纹线性模拟算法,采用八点水波纹线性算法模拟雨滴落入水面形成的水波纹,应用雾化因子实现降雪环境的模糊问题。     

基于粒子系统和雾化的实时降雪模拟

实时的降雪模拟在虚拟环境中是不可少的,真实地模拟降雪过程能够增强虚拟环境的沉浸感和深度感。本文从计算机模拟的角度对降雪过程进行了分析,基于粒子系统理论抽象出雪粒子的动态属性和静态属性;对有风和无风时雪花运动进行了模拟,给出了无风、阵风和稳定风的运动模型;针对降雪过程中产生的雪尘以及雪花落地的积雪现象,提出将雾化效果应用到降雪的虚拟环境的方法。实验表明,本文采用的降雪及雾化模拟方法实时性好,模拟效果真实,适合应用于实时渲染的虚拟环境中。     

用粒子系统理论模拟虚拟场景中的火焰和爆炸过程

文章首先介绍了粒子系统的一般原理,然后分析了用粒子系统模拟火焰和爆炸过程的模型和特点,并提出了一些提高算法实时性的加速技巧。     

一种大场景环境下降雪和积雪仿真的新方法

在分析已有的降雪和积雪模拟方法的基础上,提出了一种大场景环境下降雪和积雪模拟的新方法。将降雪和积雪过程看成雪景模拟的两个阶段,分别用不同的方法进行模拟。在降雪方面,引入粒子的旋转,粒子动态纹理和动态颜色等,提高了降雪模拟的真实性和灵活性;在积雪方面,引入噪声技术,解决了已有积雪模拟方法不能用于大场景模拟的问题。实验表明,降雪积雪模拟方法模拟效果真实,实时性良好,适合大场景尤其是飞行模拟系统中。     

农业场景中下雪和积雪的实时模拟

下雪和积雪是农业场景中常见的自然现象.提出了一种下雪和积雪过程模拟的方法,算法采用粒子系统对雪粒子建模来模拟下雪过程,同时加入了风吹的效果.在模拟积雪时,通过在地面和屋顶构造一层三角形网格来保存雪的堆积信息,避免了保存雪粒子作为积雪实体的内存开销,同时考虑了雪飘落过程中与温室墙壁的碰撞检测.在渲染时,采用了平均法向量和混合顶点颜色的方法来获得平滑的效果.模拟结果表明,该方法能有效地再现农业场景中下雪和积雪场景,在满足实时交互漫游的前提下表现出较强的真实感.     

视频中的实时降雪与积雪模拟

雪景模拟,特别是基于视频和图像的实时模拟,在计算机动画、游戏和影视特效制作领域有着广泛的应用.但是现有雪景模拟方法中,计算机图形学方法的三维背景建模复杂,而图像处理的相关方法多没有结合背景信息.结合图形和图像的方法,提出基于深度图信息在视频或图像上模拟具有层次感的粒子系统降雪,并在背景图像上添加动态积雪的效果;为增强真实感,对雪花运动建模并实现实时风场;同时加入运动模糊、色调调整、雾气渲染等方式以改进视觉效果.实验结果证明,该方法渲染出的雪景十分真实,并且速度达到了实时要求.     

虚拟场景中的实时视频显示研究

针对虚拟场景中实时视频显示过程中设计流程复杂,代码多,画面不畅等问题,提出了基于Kinect摄像头的实时视频添加方法。该方法以Billboard技术为基础,利用Kinect对现实场景进行彩色数据和深度数据捕捉,并在虚拟场景中进行实时渲染和显示,最终实现实时视频子窗口的添加工作。整个程序设计流程简单,渲染效果画面流畅。     

一种真实感雪场景模拟方法

探讨已有降雪和积雪模拟方法,针对粒子系统难以同时兼得真实性与实时性的问题,提出一种真实感较强的雪场景实时绘制算法。算法用矩形基本粒子进行纹理叠加映射来建模雪粒子,用温度调节控制雪粒子大小及雪密度大小,归一化生命周期并用于颜色混合。飘雪阶段,引入层次细节(LOD)技术,根据雪粒子真实受力特点模仿其运动过程,并将其受力全面综合考虑并简化,提高降雪模拟效果真实度,并降低计算复杂度。积雪阶段,获取场景模型暴露面及其高度场,以暴露面中点的高度及其点坐标为基础,得到雪粒子落地位置,进而模拟积雪高度变化效果;将整个地面作为地面雪粒子发射器,模拟积雪融化效果,提高真实性。     

基于粒子系统的雪景模拟算法研究与实现

文章在分析粒子系统建模方法的基础上,给出了一种雪粒子模型,该模型对雪的物理模型进行了适当简化：通过控制雪粒子的大小、形状、密度（数量）来实现雪强度的模拟;通过控制雪粒子的运动来模拟风对雪的影响,并对雪粒子的产生域进行了讨论,使其满足视点运动的要求。实践表明,该粒子系统模型可在复杂的三维场景中实时地模拟降雪现象,仿真效果逼真。     

虚拟飞行场景中事故特效的实时仿真

针对飞机的虚拟飞行仿真中,飞行事故仿真的真实感不强的问题,基于粒子系统, 结合动力学模型,实时渲染了爆炸、火焰、烟雾等飞行事故常见特效。使用四边形粒子代替传统 点粒子,结合纹理映射技术和融合技术,将真实感较强的纹理贴图与背景的帧缓存按照预设的融 合因子进行深度融合,提高了特效的真实感和实时性。通过粒子系统碰撞检测的方法,模拟烟雾 在飞机机舱内扩散,与舱壁发生碰撞的效果。搭建出模拟飞行的虚拟现实仿真系统,实现真实感 和沉浸感都很强的飞机爆炸、起火和冒烟等事故场景实时仿真。     

虚拟战场中不规则物体的实时显示研究

虚拟战场中不规则物体的实时显示能够增强人们在虚拟环境中的沉浸感。文中论述了在实时性要求很高的某型车辆视景仿真系统中,应用粒子系统方法构建简单模型实现爆炸效果的具体步骤,并提出了提高算法实时性的技巧,此方法已应用于仿真系统中,在一般配置的微机上实现20f/s的刷新率,模拟效果逼真,同时满足了系统实时性。     

用Vega实现虚拟场境中大气状况的模拟

虚拟大气状况对提高虚拟场景的逼真度和沉浸感具有重要作用。本文探讨大气环境模型结构及典型大气状况在虚拟环境中的实现方法；利用Vega的API函数实现了云和雾的模拟。     

空间动态场景的建模与仿真

空间环境可视化仿真体系对于管理、分析、展现空间物体工作方式至关重要.结合计算机图形学,天文学,数学,运动学等知识,建立了一个以地球为中心的空间环境仿真平台,在此基础上开发出卫星在轨运行实时仿真系统.对仿真系统的设计及实现进行了详细地描述,并论述了系统的主要功能和框架、场景的几何建模和动态建模、卫星覆盖范围建模、通讯特殊...     

用Vega实现虚拟场境中大气状况的模拟

虚拟大气状况对提高虚拟场景的逼真度和沉浸感具有重要作用。本文探讨大气环境模型结构及典型大气状况在虚拟环境中的实现方法;利用Vega的API函数实现了云和雾的模拟。     

基于Vega的虚拟城市仿真系统设计研究

虚拟城市仿真系统是当今虚拟现实技术研究的一个重要热点,它既具备场景表达的直观友好,也具备空间分析的抽象特征．即综合三维场景漫游与二维抽象分析的优势。该文阐述了在VC环境,对Vega所提供的API进行二次开发．实现虚拟城市三维场景的漫游,多种场景的渲染,并提供GIS基本查询的系统设计方案。设计思路包括三个过程：三维场景部分、二维分析部分、数据库管理部分,文章分别对它们的关键技术加以论述。     

面向虚拟森林仿真的多层场景引擎设计

为快速绘制具有真实感的大规模虚拟森林场景,在分析虚拟森林场景仿真特点的基础上,提出面向虚拟森林仿真多层场景引擎的总体结构,对该场景引擎中的实时地形生成技术、地形模型的简化算法和渲染加速等关键技术展开研究,开发了虚拟森林仿真系统。应用结果表明,面向虚拟森林仿真的多层场景引擎有助于提高复杂森林场景的绘制效率,能较好地满足用户进行实时漫游和交互控制的需求。     

交通事故法医现场勘验虚拟仿真实验教学项目

涉及人员伤亡的交通事故往往需要法医参与现场勘验,但交通事故法医现场的实验教学场景难以模拟,导致法医学本科生难以掌握交通事故现场勘验的技能,虚拟仿真技术可以从根本上解决这一难题。文章介绍了交通事故法医现场勘验虚拟仿真实验教学项目,该项目基于虚拟仿真技术开发,以真实的交通事故案例为基础,注重思维模式的培养,实验内容涉及法医现场、法医物证、法医临床等多个法医学主干学科,充分展现了法医学破案的全过程,弘扬"为生者权,为死者言"的法医精神。