基于粒子動(dòng)畫的動(dòng)漫游戲場(chǎng)景情緒表現(xiàn)方法研究【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基于粒子動(dòng)畫的動(dòng)漫游戲場(chǎng)景情緒表現(xiàn)方法研究基于粒子動(dòng)畫的動(dòng)漫游戲場(chǎng)景情緒表現(xiàn)方法研究摘要：摘要：粒子系統(tǒng)是現(xiàn)今為止模擬不規(guī)則模糊景物最成功的一種圖形生成算法，運(yùn)用Direnct3D中的點(diǎn)精靈作為粒子圖元的渲染方法具有一定的靈活性。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：粒子系統(tǒng)自然界中的一些景物如火焰、雪花、浪花、煙云、水波、星空、瀑布、噴泉等，這些景物的共性是沒有固定的形狀，沒有規(guī)則的幾何外形，

2、而且隨著時(shí)間發(fā)生不確定的變化。在以往圖形學(xué)的研究中，通常使用幾何體建模的方法來模擬研究對(duì)象的外形，這對(duì)于“模糊”物體是不適用的。因?yàn)檫@些“模糊”物體是無法用多邊形或者曲面來表示，而且數(shù)學(xué)建模的方法無法描述其形狀的不確定變化。這樣“粒子系統(tǒng)”的產(chǎn)生，就應(yīng)用于模擬不規(guī)則的“模糊”物體。粒子系統(tǒng)最早是由Reeves提出的，隨后就成了構(gòu)建具有“模糊”形狀物體的計(jì)算模型方法。粒子系統(tǒng)是現(xiàn)今為止模擬不規(guī)則模糊景物最成功的一種圖形生成算法，它采用了不

3、同于以往造型、繪制系統(tǒng)的方法來構(gòu)造、繪制景物。一個(gè)物體不再是由一組曲面或多邊形來表示，而是由成千上萬(wàn)個(gè)不規(guī)則、隨機(jī)分布的粒子圖元所組成，它們不斷改變形狀、不斷運(yùn)動(dòng)，這就充分體現(xiàn)了模糊景物的不規(guī)則性、動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性。對(duì)于任何物體，不論是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，如樹木、水、云煙等，都可以認(rèn)為是由最簡(jiǎn)單的粒子構(gòu)成。這符合物理學(xué)的定律：“物體都是由最基本的微粒構(gòu)成的”。粒子系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，它是隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)中存在的粒子不斷改變形狀、不斷運(yùn)

4、動(dòng)，還會(huì)不斷的有新粒子加入系統(tǒng)，舊粒子從系統(tǒng)中消失。一、一、粒子系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究狀況粒子系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究狀況自從1983年由ReevesW.T提出粒子系統(tǒng)以來，許多的研究者對(duì)粒子系統(tǒng)進(jìn)行了研究與發(fā)展。ReevesW.T用粒子系統(tǒng)模型模擬了火焰、爆炸等效果，他還成功模擬了電影(StarTrekII：TheWrathofKhan)中行星被撞擊后所產(chǎn)生的爆炸及火焰等一系列特殊效果。1985年Rcev鼯W.T和Blau發(fā)展了粒子系統(tǒng)，他們用“V

5、olumeFilling”基本單元法生成隨時(shí)問改變形狀但又基本保持不變的實(shí)體，如隨風(fēng)飄動(dòng)的花草樹葉：McAlliste結(jié)合OpenGL，用C開發(fā)了一套粒子系統(tǒng)API。利用這API可以很方便地對(duì)(1)直線運(yùn)動(dòng)：粒子的位置和速度變化遵循下面的原則。V=Vo∫adt(式31)P=Po∫Vdt(式32)其中V為粒子速度，Vo為初始速度，a為粒子加速度，P為粒子位置，P0為粒子初始位置。(2)阻尼運(yùn)動(dòng)：在當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向上的粒子根據(jù)阻尼的作用，其速度

6、根據(jù)某種比例減少，一般取V=Vo(1一d△t)(式33)其中d為阻尼運(yùn)動(dòng)的阻尼因子，d∈【0，1】。(3)螺旋運(yùn)動(dòng)：螺旋運(yùn)動(dòng)能按照給定軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生粒子的翻滾等效果，使速度方向發(fā)生改變。(4)反彈運(yùn)動(dòng)：反彈運(yùn)動(dòng)能改變粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小與方向。對(duì)于無能量損失的反彈運(yùn)動(dòng)，類似于光的反射Vo=V一2(VoN)N，(式34)其中N為反射面的法向量。三、粒子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟三、粒子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟粒子的“產(chǎn)生”、“運(yùn)動(dòng)”和“消亡”使粒子系統(tǒng)可以生

7、成一系列運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景，一般而言，粒子系統(tǒng)模擬不規(guī)則物體，生成每一瞬間畫面都要進(jìn)行以下的基本步驟：(1)生成新的粒子加入到粒子系統(tǒng)中；(2)為新生的粒子設(shè)置初始屬性；(3)根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)粒子進(jìn)行移動(dòng)和變換(即粒子的運(yùn)動(dòng))；(4)將粒子系統(tǒng)中已經(jīng)消亡的粒子刪除；(5)繪制并顯示由有生命粒子組成的圖像；粒子系統(tǒng)具體步驟的實(shí)現(xiàn)在噴泉粒子系統(tǒng)中進(jìn)行祥細(xì)地討論。四、發(fā)展動(dòng)向和趨勢(shì)四、發(fā)展動(dòng)向和趨勢(shì)當(dāng)今世界，人們對(duì)動(dòng)漫游戲和動(dòng)畫都追求高質(zhì)量的3D