基于物理模型的音樂(lè)噴泉仿真.pdf

1、自然景物的模擬一直是視景仿真領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。尤其是對(duì)動(dòng)態(tài)自然景物如云、霧、煙、雪、水流、火花等的模擬，更具挑戰(zhàn)性，這是由于傳統(tǒng)的造型方法很難描述它們的形狀和運(yùn)動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，模擬自然景物的方法有兩種：一種是采用基于物理的造型技術(shù)，另一種是采用粒子系統(tǒng)。 在對(duì)自然景物的模擬上，針對(duì)不同的情況，人們提出了許多成功的算法。但在人工可控的景觀上，相應(yīng)的工作卻并不多見(jiàn)。本文以音樂(lè)噴泉為切入點(diǎn)，探討基于物理模型的人工可控的自然景觀的模

2、擬。音樂(lè)噴泉即由音樂(lè)來(lái)控制噴泉水流的運(yùn)動(dòng)，其難點(diǎn)在于音樂(lè)與噴泉的同步。基于流體動(dòng)力學(xué)和粒子系統(tǒng)，本文給出一個(gè)模擬音樂(lè)噴泉水流運(yùn)動(dòng)的方法。與以往通過(guò)求解流體動(dòng)力學(xué)中復(fù)雜的Navier-Stokes方程來(lái)模擬水流的做法不同，本文通過(guò)求解該方程的一個(gè)特例和簡(jiǎn)單的粒子動(dòng)力學(xué)方程，并結(jié)合音頻數(shù)據(jù)來(lái)控制水滴從圓管中噴出的位置及初始速度，達(dá)到噴泉高度與音樂(lè)強(qiáng)度同步的效果。為取得實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)節(jié)與高度真實(shí)感之間的平衡，本文提出了一個(gè)混合式繪制框架：一方面采