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.     

一种三维头发的仿真方法

头发的仿真一直是计算机图形学中最具挑战性的问题之一.为了得到真实感的头发图像,运用了基于NURBS曲面的头发建模方法,由悬臂梁模型在头部曲面附近生成关键头发曲线;调节控制点改变曲线形状;构造NURBS曲面四边形带代替头发簇;在头部模型对头发进行光照渲染,可以使用纹理方法映射颜色纹理和alpha纹理以生成真实头发.最后碰撞检测与响应手段增强了头发动态感.仿真结果表明,上述方法可以获得具有比较逼真效果的头发图像.     

三维树木的真实感模拟

为了降低虚拟场景中树木等非规则景物的模拟难度,提出了一种基于L系统的树木模拟方法.针对树木真实感不足的问题,提出了4种改进方法.在阐述了L系统的基本思想的基础上,构造了三维树木模型,引入随机性使树木生成各种形态,模拟了风力影响下的树木形态,通过LOD技术和阴影效果提高了树木绘制的真实感.实验结果表明,该方法可以有效地模拟具有多种形态的树木,同时使树木的真实感更强.     

系统几何综合协调优化研究

本文对系统非线性最优化技术领域、递阶估计和综合协调控制方面进行了研究,文中把几何规划原理同解耦性递阶结构系统相结合,提出了系统递阶几何综合协调控制优化方法。这种方法,通过系统功能项变量的选择和相应的计量因子确定,简化了非线性几何问题的解法。最后用几何优化法对泵房沉井基础的工程费估算作了应用性探讨。     

三维游戏场景中动态物体的遮挡剔除算法

在游戏场景中使用遮挡剔除技术后会比不使用的场景提高30%到70%不等的FPS,所以应尽量将遮挡剔除技术加入到游戏引擎中,而且遮挡剔除技术并不是只能使用到portal引擎中,它可以被使用到任意技术构建的引擎中。而由于现存的遮挡剔除算法对动态物体达不到真正的剔除,本文提出了一种剔除场景中动态物体的算法——区间扫描线Z缓冲器算法,并阐述了该算法的基本原理及实现步骤。     

虚拟漫游中的碰撞检测问题的解决方法

碰撞检测是虚拟漫游中的关键技术。在进行虚拟漫游时,为了避免观察者飞人地下或穿墙而过等不真实情况的发生,就需要进行碰撞检测。解决虚拟漫游中碰撞检测问题的一种方法是：将场景中运动的观察者转化为一个视点,场景中的物体表面剖分成三角形,运动的观察者与静态的虚拟场景之间的碰撞检测问题,就转化为点与三角形之问的碰撞检测问题;此方法的优化方法是对场景中的三角形进行过滤,以减少不必要的计算。文中给出了此方法的具体算法及其优化方法。