基于OGRE粒子系统的下雨效果模拟

虚拟现实系统中,虚拟场景的构建是非常重要的研究课题。为了使虚拟场景更加接近于现实生活中的自然景物,在场景中要模拟诸如云、雨、雪、烟雾等自然现象,这些自然景物的模拟直接关系到虚拟现实系统中人机界面的构成,也更直接影响到该系统整体功能的实现。为了实现对雨天的模拟,通过对OGRE粒子系统原理以及粒子脚本语言和材质脚本语言的分析,提出一种基于OGRE粒子系统的雨天模拟方法,在该图像渲染引擎下实现了下雨天的效果。     

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。     

基于粒子系统的自然景物模拟研究

对自然景物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。粒子系统是模拟是自然景物的有效方法。以往主要运用粒子系统方法针对某种具体的自然景物现象进行模拟,本文结合面向对象思想,将粒子系统的相关属性和功能进行封装,开发一套通用的程序接口,并采用OpenGL渲染引擎,系统具有较好的灵活性和可扩展性,使之能够满足在普通PC机上模拟不同自然景物的需求。     

基于云模型与粒子系统自然雨模拟

自然景物雨的模拟,在计算机游戏、三维动画、影视及广告中有着广泛的应用。粒子系统是模拟雨的一种有效方法。但是粒子系统使用随机生成的粒子以及粒子属性来模拟雨,而真实的雨粒子往往不是随机分布的。概率论与随机过程的理论研究和实际应用表明,类正态分布在实际的自然现象与社会现象中分布最为广泛,云模型是模拟生成类正态分布的有力工具,基于云模型控制粒子系统的粒子生成、属性的改变能够更真实地模拟自然雨的生成,具有更逼真的效果。     

分布式环境中粒子系统同步实现

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。为了实现在分布式环境中粒子系统的实时交互，提出了一种基于OGRE图形引擎和RakNet网络引擎的粒子系统同步方法。该方法在保持较低的算法复杂度的基础上，真正实现了粒子系统的严格同步。     

基于分形的三维波浪仿真

随着计算机游戏、三维动画、影视及广告的普及,波浪、水、云、烟、雨、雪等自然景物的模拟受到越来越多的重视。其中自然景观的波浪模拟可以大大提高三维场景的逼真度和可观赏性,论文基于海浪谱在分形系统的基础上,采用一种简单的分形模型,实现对波浪自然现象的实时模拟。     

粒子系统在导弹飞行尾焰图形仿真中的应用

采用粒子系统原理,基于OpenGL平台实现了导弹飞行尾焰的实时图形仿真.文章根据粒子系统原理对导弹飞行尾焰进行了建模,并基于OpenGL平台实现了这种自然景物.计算机仿真结果表明,效果逼真且生成速度快,适合在实时的图形仿真中应用.     

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.     

分形插值算法在分形自然景物模拟中的应用

分形方法可以模拟传统欧氏几何方法所不能描述的各种自然景物,如云层、山脉等.对分形自然景物模拟中的随机中点位移法和分形插值算法进行了回顾和分析,给出了基于Diamond-Square算法的山峰纹理图和蓝天白云的详细设计和迭代实现过程.OpenGL试验的结果表明分形插值算法对自然景物的模拟非常逼真,可以在虚拟场景的自然景物生成中得到应用.     

“植物-雨滴”交互过程的可视化模拟

与雨的交互是影响植物生长以及植物生态系统的一个要素.提出一种模拟植物与雨滴交互过程的计算机方法.先基于雨滴与叶片碰撞前后水质量守衡的假设和基于粒子系统的雨滴模拟,建立了雨场景模型.然后基于物理学中的动能守恒原理,模拟了雨滴在植物冠层三维空间结构中的传播路径.再通过雨滴粒子与叶片间的碰撞检测,模拟雨粒子作用下的植株形变过程.该方法已经使用OpenGL在NVIDIA GeForce3图形硬件上实现.结果表明,该方法不仅能逼真地模拟雨场中植物的动态变形,还能动态地模拟雨滴在植物冠层中的传输与分布情况.     

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.     

基于GPU粒子系统的大规模雨雪场景实时模拟

基于粒子系统的雨雪模拟大幅提高了三维场景的真实感,但传统的基于中央处理(CPU)的粒子系统的渲染效率难以达到在大规模场景中进行雨雪渲染的要求.为此,提出了一种基于GPU的粒子系统来渲染雨雪场景的算法.该算法在视点前的一个固定区域内产生和绘制粒子,在顶点着色器中进行粒子属性的更新,在几何着色器中将粒子从点扩展为矩形,并对每一帧中的粒子的属性进行缓存处理,保证了粒子属性更新的连续性.此外,采用多幅雪花纹理与粒子随机组合,使雪花效果符合多样性和随机性.实验结果表明,该算法能在大规模场景中进行雨雪效果的实时渲染,并有较高的真实感.     

基于OSG与Qt的FAST三维场景仿真

为解决FAST基地可视化的问题,开发了一套基于OpenSceneGraph(OSG)与Qt的三维场景仿真系统。通过三维建模,计算机程序自动化布局,OSG虚拟场景搭建等,将FAST的场景进行仿真显示。通过数据驱动实现对虚拟场景的实时更新,同时采用OSG的粒子系统来模拟雨雪天气特效场景。该系统将FAST的场景实时显现在技术工作人员面前,具有场景漫游,动态演示等基本人机交互功能,可为FAST基地的实践工作提供辅助决策依据。     

基于粒子系统的飘雪场景实时绘制

为了实现真实感飘雪场景特效,提出基于GPU加速的飘雪场景实时绘制方法。飘雪场景作为自然环境特效的一部分,一直是虚拟现实领域研究的难点。详细阐述基于GPU加速的飘雪场景实时绘制方法,包括雪粒子的产生、初始化、属性更新、沉积计算、消亡、绘制等过程。给出实验结果与分析,包括飘雪场景、飘雪效果、飘雪沉积等实验。实验证明,该方法是可行有效的。     

基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真

在飞行模拟训练器中,显示系统是其重要组成部分.为全面、直观并且实时地反映飞行仿真计算机得到的仿真数据,则采用三维动画方式来制作这个显示系统.文章讨论了使用开放图形库(OpenGL)结合Visual C 6.0开发平台及MFC框架,构建基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真系统的方法,并利用从串行口接收来的实时数据实现实时仿真.实验证明,该系统仿真效果好,运行正确、可靠、实时性好.     

虚拟雪景物理建模与仿真

基于动力学原理建立了雪花飘落的简化运动模型,并在D3D技术基础上,基于粒子系统的原理,绘制渲染了雪花纷飞的动态虚拟场景。提出了简化粒子发射器模型和碰撞检测方法,并对风力模型作了近似,在保证仿真效果的基础上提高了运算速度。实验结果表明,该方法仿真效果较好,速度快,同时能容易地推广应用到其他诸如雨、烟、雾等虚拟场景的绘制中。     

基于粒子系统与LOD技术的实时雨雪效果模拟

在虚拟场景中加入雨雪的效果可以大大增加虚拟现实的真实性.粒子系统是模拟雨雪效果的有效方法,但是数量众多的粒子却增加了场景中的顶点数目,给仿真增添了许多困难.通过对粒子系统与LOD技术的深入研究,提出了一种新的应用于大规模场景的雨雪模拟实时算法.该算法的基本思想是结合粒子系统,根据人体视觉深度原理,采用LOD技术,根据粒子与观测点的距离对雨雪的密度进行分级,并对粒子发射器进行优化,提高粒子的利用效率,达到高效仿真的效果.