基于粒子動畫的動漫游戲場景情緒表現(xiàn)方法研究【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述畢業(yè)設計文獻綜述計算機科學與技術計算機科學與技術基于粒子動畫的動漫游戲場景情緒表現(xiàn)方法研究基于粒子動畫的動漫游戲場景情緒表現(xiàn)方法研究摘要：摘要：粒子系統(tǒng)是現(xiàn)今為止模擬不規(guī)則模糊景物最成功的一種圖形生成算法，運用Direnct3D中的點精靈作為粒子圖元的渲染方法具有一定的靈活性。關鍵詞：關鍵詞：粒子系統(tǒng)自然界中的一些景物如火焰、雪花、浪花、煙云、水波、星空、瀑布、噴泉等，這些景物的共性是沒有固定的形狀，沒有規(guī)則的幾何外形，

2、而且隨著時間發(fā)生不確定的變化。在以往圖形學的研究中，通常使用幾何體建模的方法來模擬研究對象的外形，這對于“模糊”物體是不適用的。因為這些“模糊”物體是無法用多邊形或者曲面來表示，而且數(shù)學建模的方法無法描述其形狀的不確定變化。這樣“粒子系統(tǒng)”的產(chǎn)生，就應用于模擬不規(guī)則的“模糊”物體。粒子系統(tǒng)最早是由Reeves提出的，隨后就成了構建具有“模糊”形狀物體的計算模型方法。粒子系統(tǒng)是現(xiàn)今為止模擬不規(guī)則模糊景物最成功的一種圖形生成算法，它采用了不

3、同于以往造型、繪制系統(tǒng)的方法來構造、繪制景物。一個物體不再是由一組曲面或多邊形來表示，而是由成千上萬個不規(guī)則、隨機分布的粒子圖元所組成，它們不斷改變形狀、不斷運動，這就充分體現(xiàn)了模糊景物的不規(guī)則性、動態(tài)性和隨機性。對于任何物體，不論是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，如樹木、水、云煙等，都可以認為是由最簡單的粒子構成。這符合物理學的定律：“物體都是由最基本的微粒構成的”。粒子系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，它是隨著時間的推移，系統(tǒng)中存在的粒子不斷改變形狀、不斷運

4、動，還會不斷的有新粒子加入系統(tǒng)，舊粒子從系統(tǒng)中消失。一、一、粒子系統(tǒng)的國內(nèi)外研究狀況粒子系統(tǒng)的國內(nèi)外研究狀況自從1983年由ReevesW.T提出粒子系統(tǒng)以來，許多的研究者對粒子系統(tǒng)進行了研究與發(fā)展。ReevesW.T用粒子系統(tǒng)模型模擬了火焰、爆炸等效果，他還成功模擬了電影(StarTrekII：TheWrathofKhan)中行星被撞擊后所產(chǎn)生的爆炸及火焰等一系列特殊效果。1985年Rcev鼯W.T和Blau發(fā)展了粒子系統(tǒng)，他們用“V

5、olumeFilling”基本單元法生成隨時問改變形狀但又基本保持不變的實體，如隨風飄動的花草樹葉：McAlliste結合OpenGL，用C開發(fā)了一套粒子系統(tǒng)API。利用這API可以很方便地對(1)直線運動：粒子的位置和速度變化遵循下面的原則。V=Vo∫adt(式31)P=Po∫Vdt(式32)其中V為粒子速度，Vo為初始速度，a為粒子加速度，P為粒子位置，P0為粒子初始位置。(2)阻尼運動：在當前運動方向上的粒子根據(jù)阻尼的作用，其速度

6、根據(jù)某種比例減少，一般取V=Vo(1一d△t)(式33)其中d為阻尼運動的阻尼因子，d∈【0，1】。(3)螺旋運動：螺旋運動能按照給定軸進行旋轉，以產(chǎn)生粒子的翻滾等效果，使速度方向發(fā)生改變。(4)反彈運動：反彈運動能改變粒子運動速度的大小與方向。對于無能量損失的反彈運動，類似于光的反射Vo=V一2(VoN)N，(式34)其中N為反射面的法向量。三、粒子系統(tǒng)的實現(xiàn)步驟三、粒子系統(tǒng)的實現(xiàn)步驟粒子的“產(chǎn)生”、“運動”和“消亡”使粒子系統(tǒng)可以生

7、成一系列運動的場景，一般而言，粒子系統(tǒng)模擬不規(guī)則物體，生成每一瞬間畫面都要進行以下的基本步驟：(1)生成新的粒子加入到粒子系統(tǒng)中；(2)為新生的粒子設置初始屬性；(3)根據(jù)粒子的運動規(guī)律對粒子進行移動和變換(即粒子的運動)；(4)將粒子系統(tǒng)中已經(jīng)消亡的粒子刪除；(5)繪制并顯示由有生命粒子組成的圖像；粒子系統(tǒng)具體步驟的實現(xiàn)在噴泉粒子系統(tǒng)中進行祥細地討論。四、發(fā)展動向和趨勢四、發(fā)展動向和趨勢當今世界，人們對動漫游戲和動畫都追求高質量的3D