發(fā)布時間：2017-11-21 02:09

  本文關鍵詞：材質相關的燃燒火焰特效渲染技術研究

  更多相關文章： 火焰 渲染技術 粒子系統(tǒng) 混合燃燒 視覺特征

【摘要】：煙、火、云這一類的不規(guī)則自然景物模擬,一直都是計算機圖形學領域的一個熱門研究課題,在虛擬現(xiàn)實、游戲動畫、影視廣告中都有著廣泛的應用。受環(huán)境影響,它們的外形隨機變化,顏色也各不相同,很難用傳統(tǒng)的視頻技術去建模和實現(xiàn)。隨著近年來研究的不斷深入,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),對不同材質燃燒產生的火焰特效進行模擬。縱觀目前火焰模擬的研究成果,多數(shù)設計軟件中火焰仍是一個大概念的物體類型,沒有具體細分,參數(shù)龐大復雜,導致在實現(xiàn)時往往需要長時間的比選調試參數(shù),反復渲染,導致耗時過長。視覺效果上,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。運用MAYA等三維軟件的粒子系統(tǒng)進行渲染,得到的火焰效果雖然逼真度較高,但是往往因為計算量大而導致渲染速度緩慢。針對上述問題,本文主要研究工作和成果包括:(1)本文根據可燃物材質的不同對火焰進行分類,并提出了以形狀、顏色、紊亂三個主要視覺特征進行描述。通過研究不同類別可燃物的物化特性和燃燒機理,觀察和分析不同材質燃燒產生火焰的視覺特征并分類整理。(2)在理論研究的基礎上,提出了單材質燃燒火焰的模擬方法。通過分析不同類型火焰在顏色、形狀、紊亂三個方面的視覺特征差異,從而確定主導參數(shù)。提出各特征效果的計算機實現(xiàn)方法及該方法下考慮設置的合理參數(shù)范圍,繼而利用After Effects中的粒子系統(tǒng)實現(xiàn)不同類型火焰的渲染。最終把各類型材質火焰的渲染整理成一系列AE腳本,制作時可以直接調用,操作簡單,渲染速度快,效果逼真度高。(3)在上述基礎上,實現(xiàn)了多材質混合燃燒產生火焰的渲染。研究了兩種可燃物材質甚至三種可燃物材質的混合燃燒特性,運用單個材質燃燒產生火焰的渲染效果疊加、混合、調試,提出多材質混合燃燒產生火焰的渲染方法。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O643.21;TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：1209300