基于粒子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)煙霧模擬與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)界，從上世紀(jì)80年代至今，對(duì)不規(guī)則自然景物的模擬一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性和應(yīng)用前景的課題。如煙霧、火焰、云、閃電、雨雪、瀑布、浪花、塵埃、花草樹木等自然景物的模擬都有很廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：電腦游戲開發(fā)、影視特技制作、科學(xué)計(jì)算的可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和多媒體教學(xué)中。在這眾多的自然景物中，煙霧屬于可變形流體現(xiàn)象，外觀形狀非常不規(guī)則，沒有光滑的表面，且運(yùn)動(dòng)規(guī)律受外界影響明顯。因此對(duì)煙霧的模擬一直是不規(guī)則物體模擬的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

2、 本文深入研究了粒子系統(tǒng)在煙霧模擬中的應(yīng)用，對(duì)目前國內(nèi)外煙霧模擬的方法做了分析和總結(jié)。并針對(duì)基于粒子系統(tǒng)原理的實(shí)時(shí)煙霧模擬算法進(jìn)行了改進(jìn)。本文根據(jù)煙霧擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在原算法的基礎(chǔ)上，引入了溫度作為煙霧運(yùn)動(dòng)的影響條件，充分體現(xiàn)了溫度對(duì)煙霧粒子受力的影響。此外本文考慮了空氣動(dòng)力學(xué)中對(duì)流項(xiàng)對(duì)煙霧擴(kuò)散軌跡的影響以及不同風(fēng)力場(chǎng)中煙霧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變化。在模擬煙霧擴(kuò)散過程中的濃淡變化時(shí)，本文采用了透明度擾動(dòng)函數(shù)。在繪制的過程中，通過為系統(tǒng)添加