基于粒子系統(tǒng)的實時煙霧模擬與實現(xiàn).pdf

1、在計算機圖形學界，從上世紀80年代至今，對不規(guī)則自然景物的模擬一直是一個具有挑戰(zhàn)性和應用前景的課題。如煙霧、火焰、云、閃電、雨雪、瀑布、浪花、塵埃、花草樹木等自然景物的模擬都有很廣泛的應用。主要應用領域包括：電腦游戲開發(fā)、影視特技制作、科學計算的可視化、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和多媒體教學中。在這眾多的自然景物中，煙霧屬于可變形流體現(xiàn)象，外觀形狀非常不規(guī)則，沒有光滑的表面，且運動規(guī)律受外界影響明顯。因此對煙霧的模擬一直是不規(guī)則物體模擬的難點和熱點。

2、 本文深入研究了粒子系統(tǒng)在煙霧模擬中的應用，對目前國內外煙霧模擬的方法做了分析和總結。并針對基于粒子系統(tǒng)原理的實時煙霧模擬算法進行了改進。本文根據(jù)煙霧擴散的運動規(guī)律，在原算法的基礎上，引入了溫度作為煙霧運動的影響條件，充分體現(xiàn)了溫度對煙霧粒子受力的影響。此外本文考慮了空氣動力學中對流項對煙霧擴散軌跡的影響以及不同風力場中煙霧運動規(guī)律的變化。在模擬煙霧擴散過程中的濃淡變化時，本文采用了透明度擾動函數(shù)。在繪制的過程中，通過為系統(tǒng)添加