基于粒子系统和音频系统的烟花模拟

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1、第26卷第7期计算机应用与软件V01．26No．72009年7月ComputerApplicationsandSoftwareJu1．2009基于粒子系统和音频系统的烟花模拟汪继文金余峰苏守宝谢安兵(安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230039)摘要针对模糊物体的模拟方法存在着粒子数量绘制巨大、粒子运动状态复杂、计算耗时、实时性及逼真性不够等问题，提出了一种基于粒子系统和音频系统的烟花模拟方法，以三角形格作为绘制烟花粒子的基本图元，结合纹理映射，色彩融合技术来绘制烟花粒子，在显示列表中生成纹理，再

2、结合FMOD引擎技术，加入音频系统，实验结果表明提出的方法增强了模拟的逼真性。关键词粒子系统音频系统烟花模拟FIREWORKSSIMULATIoNBASEDoNPARTICLESYSTEMANDAUDIoSYSTEMWangJiwenJinYufengSuShoubaoXieAnbing(KeyLabofIntelligentCornputingandS~nalProcessing，MinistryofEducation，AnhuiUniversity，Hefei230039，Anhui，China)Abstrac

3、tDuetotheproblemssuchashugenumberofparticlestobedrawn，complexityofparticlemovement，time-consumingcalcula-tion，lackofreal-timeandverisimilitude，etc．inexistingsimulationmethodforfuzzyobjects，anewsimulationtechniqueoffireworksbasedonparticlesystemandaudiosystemwa

4、sproposed．Trigonallatticeswereviewedasthebasicelementsoffireworksparticledrawinginthepro-posedmethod，thefireworkparticlesweredrawnbycombiningtexturemappingandcolourfusionmethod，andthenthetextureswerecreatedindisplaylists．Theaudiosystemwasaddedtosimulationusing

5、FMODengine．Experimentalresultsshowthatthemethodenhancedtheve6simil—itudeofthesimulation．KeywordsParticlesystemAudiosystemFireworksdisplaySimulation0引言1粒子系统绘制算法的基本原理虚拟现实技术一直是人们关注的焦点之一，对其模拟的实该算法是采用大量的、具有一定生命和属性的微小粒子图时f生和逼真性也一直是人们追求的目标。特别是对诸如火焰、元作为基本元素来描述不规则的模糊物体

6、。该系统中的每一个烟花、瀑布、雨、云等不规则模糊物体的模拟越来越成为计算机粒子图元均具有：形状、大小、颜色、透明度、运动速度、运动方向图形学中最具挑战性的研究方向之一，它们的模拟在计算机游以及生命周期等属性，并且所有的这些属性都是时间t的函数。戏、影视、广告、视景仿真等各种领域得到了越来越广泛的应用。一个粒子究竟有些什么样的属性，主要取决于具体的应用。一许多研究工作者也为此做了大量工作，提出了诸如基于过程纹般情况下，粒子的初值由随机过程产生，以后随着虚拟世界时间理，基于物理模型等方法。然而由于这类物体具有不规则的流

7、逝，系统中的每个粒子都会经历产生一活动一消亡这三个的几何外形和内在不确定性，采用过程纹理方法建模得到的图阶段J。利用粒子系统生成单帧图像的过程如图1所示。像真实感较差，而采用基于物理模型的方法虽能得到很强的真实感，可是计算代价太大，实时性得不到满足。1983年，由Reeves等人提出的粒子系统绘制算法被认为是迄今为止模拟不规则模糊物体最为成功的算法]。肖何等人采用粒子系统算法成功地进行了喷泉模拟j。图1粒子系统生成单帧图像的过程丁纪云等人用粒子系统算法对烟花进行了模拟』，取得了不错的模拟效果，但需要绘制大量粒子，使

8、得耗费的时间较长，2烟花粒子系统基本模型实时性得不到满足。本文以三角形格作为绘制烟花粒子的基本图元，结合纹理映射、色彩融合技术来绘制粒子，同时对烟花粒为了有一个好的模拟效果，本文所建立的坐标系如下，以屏子的运动状态也进行了简化。并在此基础上，结合FMOD引擎技术，加入了音频系统，从视觉和听觉两个方面上增强了模拟的收稿日期：2008—03—22。安徽省教育厅自