基于淺水方程模型和粒子模型的水動畫模擬.pdf

1、在計算機動畫模擬領(lǐng)域中，對水動畫的模擬是一項困難而又有意義的課題。本文中使用了兩種方法對水動畫進行模擬。一種是利用求解淺水波方程常用的數(shù)值方法，另一種是通過粒子系統(tǒng)的方法。 我們使用的數(shù)值方法包括有限元法，有限差分法，復(fù)合有限差分法，有限體積法，復(fù)合有限體積法。通過試驗?zāi)M結(jié)果，我們比較了利用這些方法在模擬特定水流對象時的優(yōu)勢和缺點。與此同時，我們利用粒子系統(tǒng)成功的模擬了噴泉、水流和瀑布等水流現(xiàn)象，模擬了可以互動的水紋現(xiàn)象，并與

2、傳統(tǒng)的數(shù)值方法的模擬效果進行了比較。 在對水動畫模擬的實現(xiàn)過程中，我們利用OpenGL這一繪圖工具將算得的每個時間步數(shù)據(jù)可視化，從而我們可以看到水流的運動形態(tài)畫面。另外，在水紋互動試驗制作過程中，我們使用OpenGL的鼠標調(diào)用函數(shù)，利用鼠標事件回調(diào)函數(shù)，從而達到互動的效果。 本文第一部分我們介紹目前水動畫制作這一課題研究現(xiàn)狀及常用技術(shù)；在第二部分我們介紹常用的數(shù)值方法，并對這些方法進行了比較；第三部分詳細介紹了粒子系統(tǒng)的