基于粒子系統(tǒng)的實時火焰模擬技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、自然界中的大多數(shù)景物的外形是隨機變化的，如：云彩、火焰、浪花、雨和雪等，很難用常規(guī)的建模方法及模擬技術(shù)來描述。因此自然景物的模擬一直以來都是計算機圖形學(xué)領(lǐng)域研究的熱點和難點。就火焰模擬而言，因其形狀與性質(zhì)在時間上和空間上的多變性，而更具有挑戰(zhàn)性。 論文選擇火焰作為模擬的對象。首先，介紹了火焰的定義及特征，接著對目前國內(nèi)外模擬火焰的各種算法進(jìn)行了分析和總結(jié)，然后，在粒子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上給出了一種實時的火焰模擬算法，該算法兼顧火焰的真實

2、感和系統(tǒng)運行的實時性，可廣泛應(yīng)用于游戲、電影和電視節(jié)目的虛擬場景中。 根據(jù)火焰的外觀特征，在初始化新的火焰粒子的位置屬性時，論文采用高斯隨機數(shù)賦值，這樣火焰粒子的密度在生成時滿足高斯分布；為了加快系統(tǒng)的運行速度，論文又采用疊加n個隨機數(shù)的方法來近似得到高斯隨機數(shù)。通過對火焰運動的分析，論文將現(xiàn)實中火焰復(fù)雜的運動場簡化為四個簡單的運動場：熱浮力場、風(fēng)場、漩渦場和重力場，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的運行速度，使實時成為可能。然后，論文引入了動