收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于粒子系统的烟花仿真与实现

王红霞  
【摘要】: 随着计算机图形技术的飞速发展,计算机图形学已经成为了快速、经济地生成图形,处理图形的有力工具。用计算机生成真实感图形一直是计算机图形学中最具有挑战性的研究方向之一,其中,不规则物体的建模是该领域的研究重点和难点。在不规则物体建模方法中,粒子系统方法被公认为是最成功一种图形生成算法之一,并得到了深入的研究和广泛的应用。基于细胞自动机的模型,其机构比较简单,单组和效果复杂,变化规则可以通过布尔运算来表示,从而节省了内存,提高了速度,有利于云团、气流的简单场景的模拟。 生成客观世界真实感图形的关键是建立恰当的模型。在虚拟环境中,有一类不规则物体,即特殊效果(如烟雾、火焰、碎片等),它们具有不光滑性、不确定性、不规则性以及运动变化性,而且这种变化是极其复杂、混乱的,并受到周围环境的影响,不可能精确的描述它们,对它们的研究十分困难。然而这些效果却是某些虚拟场景(如虚拟战场)中必不可少的组成部分,因此对不规则运动物体的建模理论及其真实感图形生成算法的研究成为计算机图形学中的难点之一。尽管如此,在对不规则物体的研究上,国内外学者一直在努力探索,并取得了一些成果。 自然景物的模拟是一个不断逼近真实视觉效果的过程。所谓真实效果,就是要在计算机上模拟真实景物存在的环境因素,最重要的是景物在自然环境中的受力分析,从最基本的重力影响,到环境中的风力、温度、空气的浮力等等对景物的运动效果都会产生至关重要的影响。本次研究,采用粒子系统方法模拟烟花在自然环境中绽放的效果,在粒子运动过程中,考虑烟花燃放过程中的风力、空气浮力、温度对烟花效果的影响,根据牛顿第二定律,模拟烟花粒子在综合力场中的运动,建立综合力场中烟花粒子的运动模型,并将其在计算机上实现。产生的烟花效果随风力、温度的不同而发生变化,仿真效果更加生动逼真。 自然景物的生成与模拟一直是计算机图形学和动画研究中的热门课题,其中烟花等的模拟更具有挑战性。粒子系统方法具有良好的随机性和动态性,是动画研究中的有力工具。细胞自动机固有的组成单元的简单性,单元之间作用的局部性和信息处理的高度并行性,并表现出复杂的全局特性等特点,因此,研究利用细胞自动机与粒子系统相结合的方法对自然景物进行动态模拟,有着重要的科学意义和广泛的应用前景。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周海波;陈福民;李莉娅;;基于OGRE粒子系统的烟花模拟[J];计算机应用与软件;2008年10期
2 张芹,谢隽毅,吴慧中,张正军;火焰、烟、云等不规则物体的建模方法研究综述[J];中国图象图形学报;2000年03期
3 汪继文;金余峰;苏守宝;谢安兵;;基于粒子系统和音频系统的烟花模拟[J];计算机应用与软件;2009年07期
4 尹星云;胡长俊;;基于OpenGL的烟花粒子系统设计[J];电脑开发与应用;2006年07期
5 丁纪云,陈利平,李思昆;基于OpenGL的烟花动态模拟方法的研究与实现[J];计算机工程;2002年04期
6 徐华勋;赵龙;肖全初;;云的动态实时仿真技术研究与实现[J];计算机仿真;2006年07期
7 陈利平;基于OpenGL的烟花动态模拟[J];福建电脑;2002年02期
8 顾静,帅典勋;高阶细胞自动机新的数据压缩方法[J];华东理工大学学报;2000年01期
9 苏征辉;;烟花的两种制作方法[J];电视字幕(特技与动画);2008年06期
10 胡海英,胡瑞安,许永年,方泽;自增殖细胞自动机的建模理论与算法[J];华中科技大学学报;1995年11期
11 汪继文;胡文平;金余峰;;基于粒子系统的8字动态烟花仿真[J];计算机仿真;2010年10期
12 帅典勋,顾静;细胞自动机超并行数据压缩方法[J];华东理工大学学报;1999年02期
13 赵冬;细胞自动机的可分类性[J];许昌师专学报;2002年02期
14 张传武,沈野樵,彭启琮;基于细胞自动机的高速密钥产生方法研究[J];系统工程与电子技术;2003年03期
15 龚琳,顾大权,范茵,袁媛;气象景象的模拟[J];计算机时代;2005年05期
16 帅典勋,顾静;基于遗传进化的元胞级并行无失真数据压缩方法[J];计算机学报;1999年08期
17 张传武,彭启琮,沈野樵;二维细胞自动机伪随机序列发生方法研究[J];系统工程与电子技术;2003年02期
18 吴忠,汪明艳;基于细胞自动机的交通流模拟控制[J];计算机工程与应用;2004年05期
19 王丹;郑明达;;基于3D GameStudio的粒子系统设计与应用[J];电脑开发与应用;2009年05期
20 杨怀平,胡事民,孙家广;一种实现水波动画的新算法[J];计算机学报;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王红霞;王文永;钟绍春;初晓;石磊;;基于粒子系统的烟花仿真算法的改进[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
2 孙仁;沈海东;;温度梯度场和重力场中液滴的非稳态迁移[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
3 许德树;曾华霖;姚敬金;;优选延拓技术及其在中国重力场处理上的应用[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
4 高德章;唐建;陆志宏;薄玉玲;;东海重力场分解方法研究与小波分解[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
5 杨宇山;刘天佑;林家辉;;应用小波细节的微分特征进行重力场资料的断裂分析[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
6 付广裕;张勇军;刘少明;孙少安;刘冬至;李辉;;昆仑山口西8.1级大震前后重力场动态变化[A];中国地震学会第十次学术大会论文摘要专集[C];2004年
7 韩波;张训华;杨金玉;孟祥君;;东海重力场特征及解析延拓处理[A];中国地球物理·2009[C];2009年
8 孙仁;沈海东;;液滴在重力场和温度梯度场中的液体里所受到的力[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
9 孙凤华;曾安敏;李慧智;;重力空白区平均重力异常的确定[A];国家安全工程地球物理研究——第二届国家安全地球物理学术研讨会论文集[C];2006年
10 周峰;陈红;梅岩;;“接触引导”和重力场复合作用对L929细胞生长取向的影响[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈蕾;粒子系统理论及其在飞行模拟器实时视景仿真中的应用研究[D];吉林大学;2004年
2 吴献;基于物理模型的实时水波动画[D];中国科学技术大学;2009年
3 王合闯;太阳风系统仿真与关键技术研究[D];成都理工大学;2012年
4 张瑀;基于实验数据挖掘与细胞自动机的结构分析方法[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 张芹;不规则模糊物体建模理论及其在虚拟战场中的应用研究[D];南京理工大学;2002年
6 张晓岩;最小全一问题的解及其算法的研究[D];南开大学;2006年
7 杨荣;一维非弹性粒子系统中的动力学研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 刁元波;复杂网络理论和细胞自动机在生物信息学中的应用研究[D];四川大学;2007年
9 米波;几类复杂动力学系统的密码分析与设计[D];重庆大学;2009年
10 周丽琨;虚拟现实系统中不规则形体的几何表现[D];武汉理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王红霞;基于粒子系统的烟花仿真与实现[D];东北师范大学;2008年
2 葛芳;不规则物体烟花、水波的模拟[D];安徽大学;2010年
3 宋刚;基于粒子系统的风场火焰模拟[D];青岛大学;2007年
4 初晓;基于粒子系统的实时烟雾模拟与实现[D];东北师范大学;2008年
5 朱军;战术条件下分布式虚拟战场环境的构建[D];大连理工大学;2005年
6 胡文平;基于粒子系统的形状动态烟花模拟[D];安徽大学;2011年
7 彭艳莹;基于粒子系统的内燃机燃烧可视化研究[D];浙江大学;2003年
8 李露;塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现[D];武汉理工大学;2011年
9 郭崇双;基于粒子系统的人群交互式烟花系统仿真与实现[D];东北大学;2009年
10 张小辉;虚拟交通场景中的雨雪仿真[D];西南交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 魏衍亮;中国烟花之都拉响专利大战警报[N];中国知识产权报;2005年
2 通讯员 张洪兵;喀旗烟花火药产业招来南北客商[N];赤峰日报;2006年
3 严士明;宝应严管烟花爆竹[N];江苏法制报;2007年
4 林馥盛;16.8万发烟花将辉映鮀城[N];汕头日报;2007年
5 本报记者  史晓菲;西方圣诞夜空可能罕见中国烟花[N];消费日报;2006年
6 罗宇凡胡锦武;中国烟花企业遭遇冰冷夏天[N];经济参考报;2008年
7 本报记者 彭燮;别让烟花变泪花[N];中国质量报;2005年
8 曾庆祝;为数码相片制造烟花[N];中国电脑教育报;2003年
9 记者 黄航彬 张钊;春节城区禁放烟花失控[N];重庆商报;2005年
10 曾国帆;为数码相片制造烟花[N];江苏经济报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978