基于粒子系統(tǒng)的自然景觀仿真研究.pdf

1、自然景觀模擬是虛擬仿真研究領(lǐng)域中一個重要的研究內(nèi)容。眾多自然景觀中,噴泉、火焰、煙霧、降雨、河流、瀑布等都具有不規(guī)則幾何狀態(tài)、動態(tài)性和隨機性,這些特殊自然景觀的模型比較復(fù)雜,在虛擬仿真的實時模擬過程中需要付出巨大的計算量,尤其是在模擬其動態(tài)特效時,其運算開銷會影響到虛擬仿真的實時性。
　　對于不規(guī)則自然景觀,有效的模擬辦法是采用粒子系統(tǒng)對其進(jìn)行仿真。粒子系統(tǒng)使用大量粒子圖元,集中生成并添加動態(tài)屬性更新來模擬特效景觀。利用簡單的粒子

2、圖元,能夠構(gòu)造出在傳統(tǒng)計算機圖形學(xué)中難以模擬的復(fù)雜模糊物體,同時呈現(xiàn)出很強的真實感。
　　本文介紹了粒子系統(tǒng)的基本原理,探討了基于粒子系統(tǒng)的自然景觀模擬技術(shù)。為了改善特殊景觀模擬的實時性和真實性,在粒子景觀模型選取、圖元選定以及粒子能量層次劃分等方面進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種基于粒子系統(tǒng)模擬自然景觀的改進(jìn)模型,并選取特效景觀瀑布作為動態(tài)模糊物體代表,以O(shè)penGL三維圖形函數(shù)庫作為繪圖工具,在VC++的開發(fā)環(huán)境下,基于改進(jìn)模型對瀑布景

3、觀進(jìn)行了特效仿真模擬。在基于粒子系統(tǒng)方法構(gòu)建特殊景觀模型的過程中,針對粒子圖元的選取在數(shù)量和視覺特征點上進(jìn)行優(yōu)化,以降低粒子的整體數(shù)量;根據(jù)能量層次劃分方法,通過能量水平對粒子受力進(jìn)行分析,旨在降低仿真系統(tǒng)在碰撞檢測方面的運算開銷。
　　實驗結(jié)果表明,在瀑布景觀模擬過程中使用改進(jìn)模型,提高了仿真系統(tǒng)的運算性能,改善了系統(tǒng)的實時性,獲得了良好的動態(tài)瀑布特效景觀。本文提出的基于粒子系統(tǒng)的特殊景觀改進(jìn)模型,對于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的特殊景觀模