基于OpenGL的3D粒子特效系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬場(chǎng)景中的自然景物模擬已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。由于自然景物與規(guī)則幾何物體不同，擁有大量的細(xì)節(jié)信息和形狀的隨機(jī)變化，因此使用傳統(tǒng)的幾何面片來(lái)模擬這些細(xì)節(jié)和隨機(jī)變化的形狀相對(duì)困難。而針對(duì)上述情況，使用粒子系統(tǒng)能夠相對(duì)充分地體現(xiàn)自然景觀中模糊物體的隨機(jī)性和動(dòng)態(tài)性，得到良好的模擬效果。例如：被風(fēng)卷起的樹(shù)枝、流動(dòng)中的浮云、園林中的噴泉、湖面上的浪花、山巒間的薄霧、漫天飛舞的雪花、雨幕中的水滴等復(fù)雜的三維自然景觀，被廣泛認(rèn)為是目前最成

2、功的一種模糊物體建模的算法。 粒子系統(tǒng)理論經(jīng)歷二十多年的發(fā)展和完善，已被廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、三維仿真、游戲開(kāi)發(fā)、電影特效、可視化等領(lǐng)域?；诹Ｗ酉到y(tǒng)理論的特效系統(tǒng)已成為三維場(chǎng)景不可缺少的建模工具。因此，3D粒子特效系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是非常必要和重要的。本文結(jié)合這一實(shí)際情況，以前人的相關(guān)研究工作為背景和基礎(chǔ)，以真實(shí)感和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性以及友好的人機(jī)交互性為目標(biāo)，在深入分析粒子系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上，結(jié)合Windows XP操作系統(tǒng)和Microsoft

3、VC++7．1編譯環(huán)境為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，基于OpenGL圖形庫(kù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于常見(jiàn)自然景物模擬的3D粒子特效系統(tǒng)，完成了雪花、雨滴、噴泉和煙花等場(chǎng)景的模擬。主要工作如下： （1）深入研究了粒子系統(tǒng)理論及其應(yīng)用，詳細(xì)分析了粒子系統(tǒng)的基本原理?？偨Y(jié)了粒子系統(tǒng)基本模型、粒子系統(tǒng)通用結(jié)構(gòu)和粒子系統(tǒng)的算法框架。 （2）簡(jiǎn)化了雪景、雨景、噴泉等數(shù)學(xué)模型，總結(jié)出雪景、雨景和噴泉的粒子系統(tǒng)模型。 （3）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于常見(jiàn)自然