基于粒子系統(tǒng)的噴泉實(shí)時(shí)模擬.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行全面仿真的技術(shù)，在影視制作、游戲開發(fā)、模擬戰(zhàn)場環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如何在虛擬場景中真實(shí)地模擬自然景物一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。噴泉效果可以增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感，粒子系統(tǒng)模型具有良好的隨機(jī)性與動態(tài)性，能逼真地再現(xiàn)動態(tài)景物，因此，本文采用粒子系統(tǒng)方法來實(shí)現(xiàn)噴泉的模擬。 首先，分析和總結(jié)了國內(nèi)外已有的噴泉模擬算法，介紹了粒子系統(tǒng)的基本原理與實(shí)現(xiàn)步驟，給出了粒子系統(tǒng)在不規(guī)則自

2、然景物建模方面的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，算法易實(shí)現(xiàn)。其次，運(yùn)用流體動力學(xué)原理和原始流方法，分析現(xiàn)實(shí)生活中噴泉水體的運(yùn)動，得出噴泉水粒子的運(yùn)動方程。最后，根據(jù)粒子系統(tǒng)的建模方法，構(gòu)建出噴泉粒子系統(tǒng)模型，采用面向?qū)ο蟮乃枷虢⒘藝娙Ｗ拥臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對噴泉水粒子的產(chǎn)生、運(yùn)動和消亡進(jìn)行研究。在繪制噴泉過程中，為了增強(qiáng)視覺效果，應(yīng)用偽粒子粘度方法，表現(xiàn)出噴泉水粒子在下落過程中，多個(gè)粒子形成不同大小的水珠粒子這一現(xiàn)象，同時(shí)還對噴泉粒子和地面進(jìn)行紋理渲