不規(guī)則物體煙花、水波的模擬.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，不規(guī)則自然景物的模擬諸如夜空中五彩繽紛的煙花、狂風(fēng)暴雨下的海面、徐徐上升的輕煙、四處飛濺的水滴等流體現(xiàn)象廣泛地應(yīng)用在電腦游戲、影視特效及廣告等領(lǐng)域。但是，由于自然景物的幾何形狀具有不規(guī)則性，且容易受到外界周圍環(huán)境的影響而改變形狀，動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性非常強(qiáng)，因此，對(duì)它們的模擬一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文對(duì)兩種不規(guī)則的自然景物煙花和水波進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。首先，論文在對(duì)粒子系統(tǒng)的深入研究和煙花燃放過(guò)程

2、及細(xì)節(jié)的分析的基礎(chǔ)上，把粒子系統(tǒng)和隨機(jī)函數(shù)相結(jié)合，利用偏微分方程（PDE）的有限差分的數(shù)值方法對(duì)煙花進(jìn)行了動(dòng)畫設(shè)計(jì)。然后，論文通過(guò)對(duì)水波的產(chǎn)生機(jī)理及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，把描述流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的非線性PDE：不可壓縮、粘性流的Navier-Stokes（N-S）方程和相應(yīng)的數(shù)值求解理論相結(jié)合，采用有限體積法對(duì)二維的N-S方程求解，對(duì)水波進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。
　　 PDE是許多科學(xué)和工程研究及應(yīng)用的數(shù)學(xué)工具，論文將自然景物煙花和水波生成的動(dòng)畫與