基于粒子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)火焰模擬技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自然界中的大多數(shù)景物的外形是隨機(jī)變化的，如：云彩、火焰、浪花、雨和雪等，很難用常規(guī)的建模方法及模擬技術(shù)來描述。因此自然景物的模擬一直以來都是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。就火焰模擬而言，因其形狀與性質(zhì)在時(shí)間上和空間上的多變性，而更具有挑戰(zhàn)性。 論文選擇火焰作為模擬的對(duì)象。首先，介紹了火焰的定義及特征，接著對(duì)目前國內(nèi)外模擬火焰的各種算法進(jìn)行了分析和總結(jié)，然后，在粒子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上給出了一種實(shí)時(shí)的火焰模擬算法，該算法兼顧火焰的真實(shí)

2、感和系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性，可廣泛應(yīng)用于游戲、電影和電視節(jié)目的虛擬場(chǎng)景中。 根據(jù)火焰的外觀特征，在初始化新的火焰粒子的位置屬性時(shí)，論文采用高斯隨機(jī)數(shù)賦值，這樣火焰粒子的密度在生成時(shí)滿足高斯分布；為了加快系統(tǒng)的運(yùn)行速度，論文又采用疊加n個(gè)隨機(jī)數(shù)的方法來近似得到高斯隨機(jī)數(shù)。通過對(duì)火焰運(yùn)動(dòng)的分析，論文將現(xiàn)實(shí)中火焰復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)簡(jiǎn)化為四個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)：熱浮力場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、漩渦場(chǎng)和重力場(chǎng)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度，使實(shí)時(shí)成為可能。然后，論文引入了動(dòng)