基于OpenGL的3D粒子特效系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、虛擬場景中的自然景物模擬已經成為計算機圖形學的一個研究熱點。由于自然景物與規(guī)則幾何物體不同，擁有大量的細節(jié)信息和形狀的隨機變化，因此使用傳統(tǒng)的幾何面片來模擬這些細節(jié)和隨機變化的形狀相對困難。而針對上述情況，使用粒子系統(tǒng)能夠相對充分地體現自然景觀中模糊物體的隨機性和動態(tài)性，得到良好的模擬效果。例如：被風卷起的樹枝、流動中的浮云、園林中的噴泉、湖面上的浪花、山巒間的薄霧、漫天飛舞的雪花、雨幕中的水滴等復雜的三維自然景觀，被廣泛認為是目前最成

2、功的一種模糊物體建模的算法。 粒子系統(tǒng)理論經歷二十多年的發(fā)展和完善，已被廣泛應用于虛擬現實、三維仿真、游戲開發(fā)、電影特效、可視化等領域。基于粒子系統(tǒng)理論的特效系統(tǒng)已成為三維場景不可缺少的建模工具。因此，3D粒子特效系統(tǒng)的開發(fā)是非常必要和重要的。本文結合這一實際情況，以前人的相關研究工作為背景和基礎，以真實感和系統(tǒng)實時性以及友好的人機交互性為目標，在深入分析粒子系統(tǒng)理論基礎上，結合Windows XP操作系統(tǒng)和Microsoft

3、VC++7．1編譯環(huán)境為開發(fā)平臺，基于OpenGL圖形庫設計并實現了一個用于常見自然景物模擬的3D粒子特效系統(tǒng)，完成了雪花、雨滴、噴泉和煙花等場景的模擬。主要工作如下： （1）深入研究了粒子系統(tǒng)理論及其應用，詳細分析了粒子系統(tǒng)的基本原理。總結了粒子系統(tǒng)基本模型、粒子系統(tǒng)通用結構和粒子系統(tǒng)的算法框架。 （2）簡化了雪景、雨景、噴泉等數學模型，總結出雪景、雨景和噴泉的粒子系統(tǒng)模型。 （3）設計并實現了一個用于常見自然