虛擬現(xiàn)實(shí)中大規(guī)模粒子系統(tǒng)的研究.pdf

1、在計(jì)算機(jī)虛擬仿真領(lǐng)域，應(yīng)用粒子系統(tǒng)模擬不規(guī)則模糊物體的方法已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。隨著游戲玩家對場景環(huán)境要求的日益提高，粒子系統(tǒng)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)游戲領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。然而，傳統(tǒng)的粒子系統(tǒng)在整個(gè)場景使用單一的運(yùn)動方程來控制粒子運(yùn)動，對于和視點(diǎn)距離不同的粒子而言，增加了很多不必要的計(jì)算量，影響了繪制速度。因此，研究出一種對粒子運(yùn)動比較靈活的控制方法，對于提高繪制速度和模擬真實(shí)度方面具有積極的意義。
　　本文通過對粒子系統(tǒng)的研究，把基于

2、空間感知的AM模型應(yīng)用于粒子系統(tǒng)中，用來解決整個(gè)場景中粒子運(yùn)動方程單一而帶來的運(yùn)算量大和模擬效果不好等問題。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：
　　1.將基于空間感知的AM模型引入粒子系統(tǒng)繪制中，對全部粒子進(jìn)行層次劃分，克服了傳統(tǒng)粒子系統(tǒng)對粒子運(yùn)動的控制所采用單一運(yùn)動方程，帶來了很多不必要的計(jì)算量等問題。本文按照感知強(qiáng)度的強(qiáng)弱將全部粒子進(jìn)行層次劃分，針對不同的層次來采用不同的運(yùn)動方程控制粒子的運(yùn)動。
　　2.在按照層次關(guān)系優(yōu)

3、化粒子運(yùn)動方程的基礎(chǔ)上，本文依據(jù)GPU特點(diǎn)設(shè)計(jì)了二級緩沖，解決由于粒子數(shù)目巨大而給CPU帶了的負(fù)擔(dān)，同時(shí)，將對粒子屬性和運(yùn)動方程的計(jì)算于GPU內(nèi)完成，這樣做可以更高效地對系統(tǒng)資源進(jìn)行利用。同時(shí)還采用公告板技術(shù)(BillBoarding)對粒子系統(tǒng)的繪制效率進(jìn)行優(yōu)化。
　　在Windows XP操作系統(tǒng)中，使用Visual C++、OpenGL和Direct3D編程對本文方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別針對大規(guī)模場景中的雨和雪兩種不同模型進(jìn)行模擬