基于OpenGL與粒子系統(tǒng)的噴泉模擬.pdf

1、自然景物模擬一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域非常具有研究?jī)r(jià)值和挑戰(zhàn)性的課題，其中利用粒子系統(tǒng)進(jìn)行自然景物動(dòng)態(tài)模擬是其研究熱點(diǎn)之一。自然景物動(dòng)態(tài)模擬的關(guān)鍵，一是提高圖形的繪制效率，二是增強(qiáng)動(dòng)態(tài)模擬的真實(shí)感。
　　本文在研究分析國(guó)內(nèi)外基于粒子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自然景物動(dòng)態(tài)模擬方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)噴泉水流模擬，提出了一種能提高其動(dòng)態(tài)模擬實(shí)時(shí)性和真實(shí)感的改進(jìn)方法。首先，基于粒子系統(tǒng)理論，運(yùn)用物體動(dòng)力學(xué)原理構(gòu)建出噴泉粒子的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)模型。然后采用 OpenGL中的

2、“直線元”作為粒子系統(tǒng)的基本粒子體元，它相對(duì)圓球、立方體、矩形等離散型的粒子體元，在粒子數(shù)量規(guī)模較大時(shí)，粒子處理速度快，時(shí)間耗量小，且運(yùn)動(dòng)軌跡接近水流實(shí)際，有水珠聚束的視覺效果，提高了噴泉模擬的實(shí)時(shí)性和真實(shí)感。為避免在三維場(chǎng)景中部分粒子不可見的現(xiàn)象，采用呈“⊿”型的線段組合實(shí)現(xiàn)水珠的模擬。論文還提出利用偽粒子黏度方法，使多個(gè)粒子“黏合”形成不同大小的水珠，并結(jié)合 OpenGL中的融合技術(shù)，較好地表現(xiàn)了噴泉斷斷續(xù)續(xù)的柱體形狀，使得噴泉水流