可交互实时雪模拟

《可交互实时雪模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学工程硕士学位论文摘要可交互的实时雪模拟摘要使用计算机来模拟各种自然现象已经越来越流行在计算机游戏、电影特效以及模拟仿真领域中。对于大部分南半球地区的人们来说，每逢冬季时，最熟悉的场景莫过于雪景，先前对于雪模拟的一些方法中大多侧重于雪的真实感模拟，其方法不能满足实时性能的要求；在计算机游戏中也可以看到下雪的场景，但是目前为止游戏中的雪模拟只是停留在简单的对降雪过程的模拟中，并没有对雪的堆积以及其他雪的特效进行模拟，也就是说我们看不到雪花飘落到地面后慢慢开始堆积的场景。本文将主要介绍雪模拟相

2、关的一些内容，其中包括降雪过程的模拟、基于物理的雪花运动模型、雪的堆积和稳定模型，我们的目标是使我们的整个雪模拟过程满足实时性要求。本文的主要工作有：1)雪花的绘制方法。基于公告牌技术的雪花建模方法。2)建立了基于物理的降雪的动力学模型。对降雪过程中的雪花进行受力分析，考虑风以及环境的温度、湿度对降雪的影响。-I-上海交通大学工程硕士学位论文摘要3)设计了灵活的动态网格模型。通过五个可以自由控制精细度的网格覆盖在需要堆积的物体表面，构建出物体的大致轮廓，在降雪过程中动态的偏移网格来实现雪堆积。4)设

3、计了快速的简单的网格映射方法。解决大量雪花粒子同动态网格的碰撞检测所带来的效率问题、当雪花落到网格后如何将雪纹理渲染到相应的位置以及解决如何偏移网格顶点来形成雪堆积面。5)提出了雪堆积和稳定模型。通过静止角衡量物体表面的稳定状态，并对各种倾斜度的表面估计所能承受的雪量，将承受量作为雪堆积的依据。用户可以实时的观察到物体表面从没有任何积雪到整个表面覆盖一定积雪的整个过程；同时在降雪过程中，可以通过改变风力、环境温度、重力加速度等物理因素观察不同外部环境下对雪花运动行为的影响。我们的实现方法既可以满足游

4、戏中对真实雪景模拟的需要，也能满足实时性能的要求。关键词：雪模拟，雪堆积，粒子系统，雪花运动，实时渲染-II-上海交通大学工程硕士学位论文摘要REAL-TIMESIMULATIONOFINTERACTIVESNOWABSTRACTUsingcomputersimulatedsceneaboutsomekindsofnaturalphenomenaisbecomingmoreandmorepopularinareassuchascomputergame,movieindustryandemluator

5、.Afamiliarsceneinthewintertimesforthemostuswhomcomefromthenorthernhemisphereonearth.Themostmethodspreviouslyforsnowsimulationhavefocusedonrenderingrealisticsnow,andhavebeenunsuitableforreal-timeperformance.Wecanalsoseethescenesimulationofsnowincomputer

6、game,butthesesimulationsjustreal-timesnowfall,andnosonwaccumulatedandothersimulationrelatetosnow,asforasweknow,inotherword,weneverseethescenefromsnowfalltosnowaccumulatedonthescene.Inthisthesis,wewillintroducesomeapproachsrelatetosimulationofsnow,which

7、includessimulatesnowfell,themodelofsnowmovementbaseonphysics,snowaccumulatedandsnowstability,withagoaltowardsachievingreal-timeperformanceinoursimulativeprocessing.Thefollowingincludeourmainwork:-III-上海交通大学工程硕士学位论文摘要1)Themethodofsnowflakerenderingbaseo

8、nbillboardtechnology.2)Themodelofsnowmovementbaseonphysics.Takeintoaccountthatenvironmentfactorlikewind,temperatureandhumidity.3)Aflexibleanddynamicgridmodel,whichusesfivefreecontrollablegridcoverontotheobjectforbuildinguptheobject’sfig