基于網(wǎng)格粒子的水波實時模擬.pdf

1、近年來，隨著計算機技術的發(fā)展，復雜場景的實時模擬成為可能，是計算機圖形學的研究熱點之一，波浪的模擬便是其中的活躍分支。
　　 目前對波浪的建模方法大致分為三種：一種是基于網(wǎng)格的建模，即利用三角函數(shù)或二次曲面方程線性疊加，并設置相關參數(shù)來模擬水波的變化。該算法可以制作出卷曲的波峰效果，但對參數(shù)設置非常敏感，而且不適合交互模擬。另一種方法從物理學出發(fā)，基于N-S流體方程對流體內部各質點運動加以描述，該算法采用了粒子系統(tǒng)，在效果模擬方

2、面比較理想，但包含的粒子數(shù)量太多，計算量大，無法做到實時模擬。第三種方法是利用海浪譜的反演算的建模方法，它和第一種方法很類似，不同的是參數(shù)的設置完全依賴于長期的海洋觀測結果。其生成的水面較真實，但只適合模擬較為平靜的海面。
　　 基于前人的研究方法和成果，本文把粒子系統(tǒng)和網(wǎng)格相結合，提出了基于高度場的單層次-區(qū)域粒子模型：首先，用高度場生成基本的流體表面，然后根據(jù)水波傳遞過程的區(qū)域性原理，自適應地產(chǎn)生粒子并對網(wǎng)格進行擾動，從而模