一种实现水波动画的新算法

摘要：

近年来,自然景物的模拟一直是计算机图形学中最具挑战性的问题之一.关于山、水、云、烟、火焰等自然景物的模拟,在计算机游戏、影视、广告等各种领域中有着广泛的用途.作为自然景物模拟的重要内容,对流水、波浪的模拟正日益引起人们的关注.该文基于小振幅波理论和细胞自动机的模型,给出了一种实现水波动画的新算法.较之于以往的做法不同的是,作者既没有去特意构造具体的波形函数,也没有去求解复杂的Navier-Stokes方程,而是基于小振幅波理论和细胞自动机的模型,采用邻域传播的思想对水波进行动态的造型.在小振幅波理论中,水波的波形近似成正弦分布;根据这一规律,可以构造出不同邻域下水波演变的细胞自动机模型.文中还采用以POINT图元为基本粒子的粒子系统,对水花效果进行了实时的模拟.为了将水波和浪花逼真地结合在一起,本文运用了色彩融和的技术来完成浪花的显示.实践证明用该算法模拟水波,效果比较真实,而且在普通的PC平台上即可满足一般动画的实时需求.

关键词：水波动画、小振幅波、细胞自动机、粒子系统

所属期刊栏目：25

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金69902004;国家重点基础研究发展计划973计划G1998030600

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：612-617