基于粒子系統(tǒng)的三維火焰模擬.pdf

1、如何逼真的模擬自然景物一直是圖形學(xué)中的一個(gè)熱門研究課題?；鹧妗⒃?、雪花等動(dòng)態(tài)自然景物的模擬，在航空航天、影視廣告、虛擬場景中有著廣泛的應(yīng)用。隨著近年來研究的不斷深入，各種自然景物模擬算法不斷涌現(xiàn)，模擬結(jié)果也越來越具有真實(shí)感。其中，粒子系統(tǒng)方法是迄今為止被認(rèn)為模擬不規(guī)則模糊自然景物最為成功的一種生成算法，本文深入研究了基于粒子系統(tǒng)的三維火焰模擬方法。 首先，本文對(duì)國內(nèi)外已有的火焰模擬算法進(jìn)行了闡述、分析和總結(jié)，并闡明了粒子系統(tǒng)在建

2、模不規(guī)則自然景物方面的幾個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。 其次，深入討論了基于粒子系統(tǒng)的三維火焰模擬方法，詳細(xì)討論了火焰模型中火焰粒子屬性的初始化及其變化，包括火焰粒子的形狀、大小、顏色、透明度、位置、速度、生命期等，并且討論了火焰粒子的運(yùn)動(dòng)和繪制。采用面向?qū)ο蟮乃枷虢⒘肆Ｗ酉到y(tǒng)和粒子的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了火焰模擬系統(tǒng)的功能模塊，將該系統(tǒng)劃分為四個(gè)模塊：粒子系統(tǒng)模塊、粒子模塊、紋理模塊和運(yùn)動(dòng)場模塊。在火焰繪制過程中，為了增強(qiáng)真實(shí)感，采用了紋理映射技術(shù)

3、、公告板技術(shù)、混色處理技術(shù)。特別是為了表現(xiàn)火焰來回左右上下跳動(dòng)的動(dòng)態(tài)搖曳效果，在系統(tǒng)中增加了運(yùn)動(dòng)場。在運(yùn)動(dòng)場中重點(diǎn)討論了重力和風(fēng)力對(duì)火焰的影響。為了提高實(shí)時(shí)性，在火焰粒子繪制中，一是采用四角面片代替點(diǎn)粒子的繪制方法，這樣每一個(gè)面片可以代替幾百個(gè)粒子；二是采用動(dòng)態(tài)生成視點(diǎn)替用特效技術(shù)，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。在論文的最后，探討了提高粒子系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的方法。 最后，采用VisualC++6.0為編程工具，三維動(dòng)畫環(huán)境由OpenGL支持，