基于物理动力学的烟雾建模与渲染

摘要：

为了提高三维场景中烟雾模拟的真实性,以粒子系统为基础,对烟雾的运动模型与渲染方法进行了研究.为模拟烟雾扩散特性,提出预定义扩散范围的方法来近似控制烟雾的整体扩散区域,并通过线性增大粒子半径来模拟烟雾粒子的自身扩散.在烟雾运动过程中,基于动力学原理,建立了一种较准确的烟雾运动模型,并分析了烟雾粒子扩散过程中风对粒子的影响.在渲染时,为避免传统粒子系统渲染出的颜色过于平滑,利用图形处理器可编程特性,引入法线贴图计算粒子表面的散射光叠加到粒子本身颜色上,增加了烟雾的层次感和颗粒感.实验结果表明,该实现方法粒子运动更加真实,视觉效果更加逼真.

关键词：物理动力学、粒子系统、扩散、散射光照、图形处理器

所属期刊栏目：31

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家863高技术研究发展计划基金项目2009AA01Z332:国家自然科学基金项目60903118、60832011

在线出版日期：2011-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：4855-4857,4928