基于OpenGL的雨滴水波三维仿真

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1、’’第!(卷’第)"期计’算’机’仿’真!""&年)"月’’文章编号：)""&$*(+%（!""&）)"$"!)+$"(基于!"#$%&的雨滴水波三维仿真蓝淑渊，璩柏青（西安电子科技大学机电工程学院，陕西西安,)"",)）摘要：该文对雨滴水波的仿真包括雨滴在空中的运动状态和雨滴滴在水面上形成的水波的运动状态。在分析以往雨滴仿真技术存在缺点和不足的基础上，提出区域采样法和-./012技术对以往技术进行改善。具体做法是：!用该文推出的区域采样法水波数学模型替代以往复杂的水波数学模型，以减少计算量，降低编程难度；"用-./0

2、12的三角形图元及纹理坐标功能显示雨滴水波，用其纹理映射技术映射雨滴场景，实现三维真实感效果。从仿真的结果看，该算法和实现技术实现了对雨滴水波三维实时仿真并且提高真实感的目的，对提高影视制作及军事战场模拟中的雨滴水波的画面质量具有重要意义。关键词：雨滴；水波；仿真中图分类号：34("!5+’’文献标识码：6’()*+,-./*0$012.*$340"5.$32*""-#56.5#30$!"#$%&2789:;$<;=0，>?6=@$A@0B（9C:DDEDFG/C:=HID0@CJK0B@0//I@0B，L@M@=0?

3、0@N/IJ@H<，L@’=09:=0O@,)"",)，P:@0=）76)82798：3:/J@Q;E=H@D0DFI=@0MID.J=0MI@..E/J@0CE;M/JQDH@D0DFI=@0MID.J@0H:/=@I=0MQDH@D0DFI@..E/J@0H:/R=H/I@0H:@J.=./I5S@H:=0=0=E

4、/0H/M5T0M/H=@E，D0/@JH:/FDIQ/ICDQ.E@C=H/MFDIQ;E=JFDII@..E/J=I/J;UJH@H;H/MU

5、=B/DFJ@Q;E=H@D0J:DRJH:=HH:/.;I.DJ/JDFJ@Q;E=H@0BI=@0MID.J=0MI@..E/JCD0H@0;D;JE<=0M@Q.IDN@0BH:/F@M/E@H

6、@D0某种颜色加以区分，最后效果僵硬，真实感不强。针对这些方>?引言法的不足，本文提出区域采样法和-./012图元显示技术对目前，对雨滴的仿真有两种方法：一是用图形图像处理雨滴水波进行仿真，解决了已往数学模型复杂、编程困难的软件制作。二是用计算机语言编写。两种方法各有优缺点。用问题，快速地模拟出雨滴水波效果，并且提高了画面的三维软件制作雨滴方法简单，但形式被固定，缺乏自然界雨滴下真实感效果。落的随机性，此方法不通用。计算机语言编写的雨滴水波比@?基本原理较灵活、富有真实感，适用范围广，缺点是编程的原理———数学模型复杂

7、。近年来，关于雨滴水波的数学模型主要有三本算法和技术的基本原理是根据区域采样法建立水波个，如文献［)］、［!］、［(］所介绍。这些数学模型计算量大，实数学模型，采用-./012的技术特点，以ZPXX为编程平台，际编程很困难，因此，编程时都做了很多简化，最后，简化的对雨滴水波进行仿真。结果跟那复杂的数学公式关系都不大了，仿真效果不太理@A>?建立区域采样法水波数学模型想。而且，常见的P、PXX、Y=N=语言对雨滴水波仿真，都是以区域采样是计算机图形学中常用的方法，仅仅考虑一片线段来表示雨滴，以三角函数曲线阻挠来产生水波，

8、再赋予小区域的影响，可以在保证效率的前提下得到较好的效果。水波区域采样法原理：把水面看成一个二维的坐标系，点（O，<）坐标值将受到其周围区域的坐标影响，最简单的情况是假收稿日期：!""#$"%$!&设仅仅被（O$)，<$)）、（O$)，<）、（O$)，