实时刚体破碎特效仿真研究

刚体仿真是图形学研究的热点之一,但是单纯依据物理规律进行仿真达不到实时性要求.依据攻击武器的运动轨迹在目标的八叉树结构上抽取空间连续的子块,设计了一种摧毁区域锁定算法;提出一种刚体预破碎模式,采用线性约束连接子块和块内元素,并用统一的算法检测由攻击武器的碰撞引起的约束动态受损情况.线性约束的不同程度破损或导致子块的分裂,或导致块内基础元素的分裂,将形成不同程度的破碎特效.最后设计了实时刚体破碎特效实验方案并构建仿真系统.实验表明,该种模式不仅较好地体现了刚体破碎特效,也简化了刚体破碎仿真的复杂性,相应的破碎特效能够拓展到具有实时性需求的虚拟现实应用环境中.     

硫磺/石灰石自养反硝化系统脱氮性能及N_2O排放规律研究

为了考察硫磺/石灰石自养反硝化系统的脱氮性能,并探究系统N_2O的产生和排放规律,采用均匀填充的上流式硫磺/石灰石生物滤池反应器,研究了2组HRT下,不同进水NO_3~--N浓度对系统脱氮效果的影响及N_2O的排放规律。结果表明,进水NO_3~--N浓度为(54.46±1.15)mg/L、HRT为2.5 h时,反应器容积负荷最大且对NO_3~--N去除率最高,可达99.93%,系统无NO_2~--N累积,出水N_2O低于0.86 mg/L;另外,研究发现NO_3~--N浓度随反应器高度增加而逐渐降低,N_2O浓度随着反应器下部NO_2~--N的富集逐渐增加,并随上部NO_2~--N的还原而逐渐减小;进水NO_3~--N浓度增大,N_2O累积量峰值点沿反应器高度逐渐上移,因此该系统仅能处理较低浓度NO_3~--N废水。     

软体多局部破碎特效研究

基于物理的软体仿真与动画是计算机图形学的研究热点之一,但大多数方法计算复杂度较高,难以获得实时性交互.文中在虚节点算法基础上,提出了一种软体多局部破碎特效行为描述算法,该算法通过判别组成软体物理模型的质点受力、弹簧结构损伤情况,对模型进行局部几何拓扑重构,较好地描述了软体局部破碎行为.此外,在闭合压力模型理论基础上,结合质点弹簧系统,实现了一个实时交互的软体仿真平台.实验证明,整个软体仿真及多局部破碎特效过程可以获得稳定、实时交互、具有物理真实感的效果.     

基于体元刚体破碎特效仿真

本文提出一种局部预破碎模式,通过八叉树剖分对体元模型进行结构化并与用户交互式地锁定局部破碎区域,再在模型结构上抽取包含在破碎区域内的离散体元,最后使用线性约束连接抽取出的体元进行动力学仿真。仿真过程中外界碰撞冲击线性约束并使之受损,文中使用统一算法检测损坏的约束,约束的损坏使得体元分离出去形成破碎现象。实验表明,该模式较好地体现了破碎效果,一定程度上提高了仿真实时性。