基于物理模型的樹木動(dòng)畫技術(shù)研究.pdf

1、樹木是自然場景中一個(gè)不可或缺的組成部分，在世界各地以及平原山川，到處都覆蓋著各種各樣的樹木和森林，而且隨四季變遷呈現(xiàn)不同的景象，因此對(duì)于采用計(jì)算機(jī)模擬生成復(fù)雜自然場景來說，樹木的重要性不言而喻。目前關(guān)于樹木的動(dòng)畫的工作較少，主要的工作都集中在建模和繪制方面。本文提出了一種基于物理模型的動(dòng)畫技術(shù)，能夠逼真而有效的模擬各種樹木在風(fēng)力及其它外力的作用下的運(yùn)動(dòng)效果。 本文對(duì)基于物理模型的樹木動(dòng)畫的技術(shù)進(jìn)行了研究。首先，結(jié)合材料力學(xué)，在綜

2、合總結(jié)了樹木的各種材料特性的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)物理模型，它能夠恰當(dāng)?shù)谋硎緲淠镜闹Ω珊腿~子，能夠體現(xiàn)出樹木的形態(tài)結(jié)構(gòu)、材料特性和運(yùn)動(dòng)特性，比如，楊氏模量，剪切模量，在空氣中的粘滯系數(shù)等，為建立運(yùn)動(dòng)模型提供必備的參數(shù)，并且這個(gè)模型能夠容易的從現(xiàn)有的樹木建模系統(tǒng)，如ARbaro的結(jié)果中提取。然后根據(jù)樹木受外力時(shí)運(yùn)動(dòng)的特征，分別建立了枝干以及樹葉在外力作用下的運(yùn)動(dòng)模型。把枝干的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為彎曲和轉(zhuǎn)動(dòng)，把樹葉的搖曳分解為葉柄的搖動(dòng)，葉面的轉(zhuǎn)動(dòng)和彎