本文關(guān)鍵詞：材質(zhì)相關(guān)的燃燒火焰特效渲染技術(shù)研究

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【摘要】：煙、火、云這一類的不規(guī)則自然景物模擬,一直都是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱門(mén)研究課題,在虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲動(dòng)畫(huà)、影視廣告中都有著廣泛的應(yīng)用。受環(huán)境影響,它們的外形隨機(jī)變化,顏色也各不相同,很難用傳統(tǒng)的視頻技術(shù)去建模和實(shí)現(xiàn)。隨著近年來(lái)研究的不斷深入,各種模擬和渲染方法不斷涌現(xiàn),其中粒子系統(tǒng)被普遍認(rèn)為是最為成功的一種生成算法。本文的研究工作就是基于粒子系統(tǒng),對(duì)不同材質(zhì)燃燒產(chǎn)生的火焰特效進(jìn)行模擬。縱觀目前火焰模擬的研究成果,多數(shù)設(shè)計(jì)軟件中火焰仍是一個(gè)大概念的物體類型,沒(méi)有具體細(xì)分,參數(shù)龐大復(fù)雜,導(dǎo)致在實(shí)現(xiàn)時(shí)往往需要長(zhǎng)時(shí)間的比選調(diào)試參數(shù),反復(fù)渲染,導(dǎo)致耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)。視覺(jué)效果上,大多數(shù)后期處理軟件的火焰模擬器,效果普遍比較單一、呆板。運(yùn)用MAYA等三維軟件的粒子系統(tǒng)進(jìn)行渲染,得到的火焰效果雖然逼真度較高,但是往往因?yàn)橛?jì)算量大而導(dǎo)致渲染速度緩慢。針對(duì)上述問(wèn)題,本文主要研究工作和成果包括:(1)本文根據(jù)可燃物材質(zhì)的不同對(duì)火焰進(jìn)行分類,并提出了以形狀、顏色、紊亂三個(gè)主要視覺(jué)特征進(jìn)行描述。通過(guò)研究不同類別可燃物的物化特性和燃燒機(jī)理,觀察和分析不同材質(zhì)燃燒產(chǎn)生火焰的視覺(jué)特征并分類整理。(2)在理論研究的基礎(chǔ)上,提出了單材質(zhì)燃燒火焰的模擬方法。通過(guò)分析不同類型火焰在顏色、形狀、紊亂三個(gè)方面的視覺(jué)特征差異,從而確定主導(dǎo)參數(shù)。提出各特征效果的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法及該方法下考慮設(shè)置的合理參數(shù)范圍,繼而利用After Effects中的粒子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同類型火焰的渲染。最終把各類型材質(zhì)火焰的渲染整理成一系列AE腳本,制作時(shí)可以直接調(diào)用,操作簡(jiǎn)單,渲染速度快,效果逼真度高。(3)在上述基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了多材質(zhì)混合燃燒產(chǎn)生火焰的渲染。研究了兩種可燃物材質(zhì)甚至三種可燃物材質(zhì)的混合燃燒特性,運(yùn)用單個(gè)材質(zhì)燃燒產(chǎn)生火焰的渲染效果疊加、混合、調(diào)試,提出多材質(zhì)混合燃燒產(chǎn)生火焰的渲染方法。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O643.21;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1209300