基于淺水方程模型和粒子模型的水動(dòng)畫模擬.pdf

1、在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬領(lǐng)域中，對(duì)水動(dòng)畫的模擬是一項(xiàng)困難而又有意義的課題。本文中使用了兩種方法對(duì)水動(dòng)畫進(jìn)行模擬。一種是利用求解淺水波方程常用的數(shù)值方法，另一種是通過粒子系統(tǒng)的方法。 我們使用的數(shù)值方法包括有限元法，有限差分法，復(fù)合有限差分法，有限體積法，復(fù)合有限體積法。通過試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果，我們比較了利用這些方法在模擬特定水流對(duì)象時(shí)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。與此同時(shí)，我們利用粒子系統(tǒng)成功的模擬了噴泉、水流和瀑布等水流現(xiàn)象，模擬了可以互動(dòng)的水紋現(xiàn)象，并與

2、傳統(tǒng)的數(shù)值方法的模擬效果進(jìn)行了比較。 在對(duì)水動(dòng)畫模擬的實(shí)現(xiàn)過程中，我們利用OpenGL這一繪圖工具將算得的每個(gè)時(shí)間步數(shù)據(jù)可視化，從而我們可以看到水流的運(yùn)動(dòng)形態(tài)畫面。另外，在水紋互動(dòng)試驗(yàn)制作過程中，我們使用OpenGL的鼠標(biāo)調(diào)用函數(shù)，利用鼠標(biāo)事件回調(diào)函數(shù)，從而達(dá)到互動(dòng)的效果。 本文第一部分我們介紹目前水動(dòng)畫制作這一課題研究現(xiàn)狀及常用技術(shù)；在第二部分我們介紹常用的數(shù)值方法，并對(duì)這些方法進(jìn)行了比較；第三部分詳細(xì)介紹了粒子系統(tǒng)的