基于Direct3D與粒子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)噴泉效果.pdf

1、虛擬場景中，自然景物的模擬一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中研究的內(nèi)容。噴泉、瀑布、火焰、水流、雨、雪等具有不規(guī)則性、動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性，這些自然景物的模擬十分復(fù)雜困難，具有一定的挑戰(zhàn)性。模擬自然景物的方法有兩種：一種是基于物理建模技術(shù)的方法；另一種是采用粒子系統(tǒng)建模的方法。本論文采用后一種方法對噴泉的三維效果進(jìn)行研究。 噴泉效果可以大大增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感，粒子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)噴泉效果的有效方法。粒子系統(tǒng)是虛擬場景中研究的主要內(nèi)容之一，一些研

2、究人員利用粒子系統(tǒng)技術(shù)對模糊的、不規(guī)則的物體或景物進(jìn)行了模擬，如對流云、閃電、雨、雪、樹木、瀑布等景物。大多數(shù)研究者使用的繪圖工具是OpenGL三維圖形函數(shù)庫，本文則是嘗試以Direct3D三維圖形函數(shù)庫為繪圖工具，對不規(guī)則的、“模糊”的自然景物進(jìn)行模擬。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究： ●探討Microsoft 公司三維圖形函數(shù)庫Direct3D的技術(shù)與功能以及Direct3D的核心設(shè)備；運(yùn)用Direct3D中的點(diǎn)精靈作為粒子圖元

3、，對粒子的屬性能靈活的設(shè)置。 ●介紹粒子系統(tǒng)的基本原理，粒子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟，并運(yùn)用粒子系統(tǒng)分析自然景物。 ●分析流體動(dòng)力學(xué)及流體粘度，基于流體動(dòng)力學(xué)中的流體粘度和牛頓粘性定律與粒子系統(tǒng)相結(jié)合，提出偽粒子粘度方法。由牛頓粘性定律得出粒子流體的內(nèi)摩擦力，使多個(gè)粒子“粘”在一起形成不同大小的水珠粒子，以此模擬噴泉的真實(shí)效果。 ●利用粒子系統(tǒng)技術(shù)對噴泉體進(jìn)行分析，運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)原理分析現(xiàn)實(shí)生活中噴泉水體的運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用粒子系