【摘要】：如何逼真的模擬自然景物一直是圖形學(xué)中的一個(gè)熱門研究課題�；鹧�、云、雪花等動(dòng)態(tài)自然景物的模擬，在航空航天、影視廣告、虛擬場(chǎng)景中有著廣泛的應(yīng)用。隨著近年來研究的不斷深入，各種自然景物模擬算法不斷涌現(xiàn)，模擬結(jié)果也越來越具有真實(shí)感。其中，粒子系統(tǒng)方法是迄今為止被認(rèn)為模擬不規(guī)則模糊自然景物最為成功的一種生成算法，本文深入研究了基于粒子系統(tǒng)的三維火焰模擬方法。 首先，本文對(duì)國內(nèi)外已有的火焰模擬算法進(jìn)行了闡述、分析和總結(jié)，并闡明了粒子系統(tǒng)在建模不規(guī)則自然景物方面的幾個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。 其次，深入討論了基于粒子系統(tǒng)的三維火焰模擬方法，詳細(xì)討論了火焰模型中火焰粒子屬性的初始化及其變化，，包括火焰粒子的形狀、大小、顏色、透明度、位置、速度、生命期等，并且討論了火焰粒子的運(yùn)動(dòng)和繪制。采用面向?qū)ο蟮乃枷虢⒘肆Ｗ酉到y(tǒng)和粒子的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了火焰模擬系統(tǒng)的功能模塊，將該系統(tǒng)劃分為四個(gè)模塊：粒子系統(tǒng)模塊、粒子模塊、紋理模塊和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)模塊。在火焰繪制過程中，為了增強(qiáng)真實(shí)感，采用了紋理映射技術(shù)、公告板技術(shù)、混色處理技術(shù)。特別是為了表現(xiàn)火焰來回左右上下跳動(dòng)的動(dòng)態(tài)搖曳效果，在系統(tǒng)中增加了運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中重點(diǎn)討論了重力和風(fēng)力對(duì)火焰的影響。為了提高實(shí)時(shí)性，在火焰粒子繪制中，一是采用四角面片代替點(diǎn)粒子的繪制方法，這樣每一個(gè)面片可以代替幾百個(gè)粒子；二是采用動(dòng)態(tài)生成視點(diǎn)替用特效技術(shù)，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。在論文的最后，探討了提高粒子系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的方法。 最后，采用Visual C++6.0為編程工具，三維動(dòng)畫環(huán)境由OpenGL支持，在Windows XP環(huán)境下開發(fā)了基于粒子系統(tǒng)的三維火焰模擬系統(tǒng)，模擬效果真實(shí)。
【圖文】：

還有其它一些常用的形式:…))}…目…):如圖.22，單元6在這里的顏色值就由單元5、7、9、10、11、14相加所得，當(dāng)然這個(gè)函數(shù)規(guī)則并不是唯一的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置，來產(chǎn)生各種各樣的特殊效果。2.2.5基于三維噪聲和湍流函數(shù)(Turbulence)模型湍流是流體力學(xué)研究的重要對(duì)象，構(gòu)造過程紋理并不需要湍流精確的物理模型，而是用一種近似描述湍流現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀ehtnl3’]提出的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅怀晒Φ赜糜谀M大理石、云彩和火焰等自然紋理。Perlni的湍流函數(shù)模型由一系列噪聲函數(shù)疊加而成，其一般表達(dá)式為:k一~:。~了氣，V、、足11、，、下，，.“u‘J‘氣‘八少l‘u·ou‘“n‘“氣入

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖.23()a火焰在球面上的燃燒骨架圖.23(b)火焰在球面上燃燒的最終合成結(jié)果始速度，(c耳，O是隨粒子溫度而變化的火焰浮力，它的大小由公式2.or確定:c(幾，t)=一庵，(T0一幾)t，(2.10)其中，刀是熱擴(kuò)散參數(shù)，g
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP391.9

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 桂振東;基于OpenGL子函數(shù)構(gòu)建三維實(shí)體圖形庫[D];沈陽理工大學(xué);2010年

2 吳博;列車駕駛仿真器視景仿真之雨雪現(xiàn)象的模擬[D];西南交通大學(xué);2011年

3 任琛琛;基于粒子系統(tǒng)的雪景模擬[D];河南師范大學(xué);2011年

4 羅軍;基于流的粒子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];四川師范大學(xué);2007年

5 賈月樂;鉆井模擬器視景仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2007年

6 羅勇;粒子系統(tǒng)的API設(shè)計(jì)及其在模糊對(duì)象模擬中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2008年

7 王莉;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在地鐵站火災(zāi)模擬中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2008年

8 鄭娟娟;基于HLA的分布式復(fù)雜光學(xué)信源仿真和生成技術(shù)[D];長春理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2543010