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《基于粒子系统与LOD技术的实时雨雪效果模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第25卷第4期计算机仿真2008年4月文章编号:1006-9348(2008)04-0194-04基于粒子系统与LOD技术的实时雨雪效果模拟1121陈华杰,余小清,唐经洲,万旺根(1.上海大学通信与信息工程学院,上海200072;2.南台科技大学电子工程系,台湾台南73502634)摘要:在虚拟场景中加入雨雪的效果可以大大增加虚拟现实的真实性。粒子系统是模拟雨雪效果的有效方法,但是数量众多的粒子却增加了场景中的顶点数目,给仿真增添了许多困难。通过对粒子系统与LOD技术的深入研究,提出了一种新的应用于大规模场景
2、的雨雪模拟实时算法。该算法的基本思想是结合粒子系统,根据人体视觉深度原理,采用LOD技术,根据粒子与观测点的距离对雨雪的密度进行分级,并对粒子发射器进行优化,提高粒子的利用效率,达到高效仿真的效果。关键词:粒子系统;层次细节;虚拟现实;模拟;粒子发射器中图分类号:TP393文献标识码:AReal-timeSimulationofRainandSnowEffectBasedonParticleSystemandLOD1121CHENHua-jie,YUXiao-qing,TANGJing-zhou,WANWan
3、g-gen(1.SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China;2.DepartmentofElectricalEngineering,SouthernTaiwanUniversityofTechnology,TainanTaiwan73502643,China)ABSTRACT:Thesimulationofrainandsnowcangreatlyimprovethereality
4、ofvirtualscene.Particlesystemisanusefulwaytosimulaterainandsnow,butthelargenumbersofparticlesincreasetheverticesinthesceneandbringmanydifficultiestothesimulation.Thispaper,basedontheanalysisofparticlesystemandLOD,presentsanewal2gorithmtosimulatetherainandsn
5、owinlargescalescene.Themainideaofthisalgorithmisbasedonthetheoryofthedepthofhumanvision,usingLODtechnologyandparticlesystem,dividingtheparticleconsistencyintoseverallevelsaccordingtothedistancefromtheparticletothecamera.Andtheparticleemitterisalsooptimized.
6、Throughthisalgorithm,scenecanberenderedinhighqualitywithlimitedparticles.KEYWORDS:Particlesystem;LOD;Virtualreality;Simulation;ParticleemitterLOD技术是根据物体离观测点距离的远近而采用若干1引言不同复杂度的模型来表示同一对象的技术[2]。其主要是用在计算机仿真领域,天气环境的模拟一直是既热门而又在地形和模型的优化渲染当中,而在雨雪的模拟中尚未使极具挑战性的课题。尤其是
7、对雨滴,雪花的实时模拟。由于用。作者在对经典粒子系统理论的研究基础上,提出了一种雨滴和雪花的数量庞大,并且其运动轨迹具有随机性,给模应用在大规模场景中,利用LOD技术来快速模拟雨滴和雪拟带来了很大的难度。目前,雨雪的模拟主要是基于粒子系花的新方法。[1]统的方法。粒子系统能较真实模拟雨雪的效果,但是由于粒子的数量众多,特别是在大规模场景中,由于场景的增大,2粒子系统原理与粒子模型选择所需的粒子数量也相应随之增大,这使得计算量也成倍的增粒子系统是把模糊物体定义为由成千上万个运动的、不加,给实时性增加了难度。所以
8、如何使有限的粒子更加高效规则的、随机分布的粒子所组成的粒子集,每个粒子均具有的应用在大规模场景中,从而提高仿真的效率成了亟待解决一定的生命周期及其它的属性(如颜色、形状、大小、速度的问题。等),它们不断改变形状和运动,从而表现出景物的总体形态[3]和特征的动态变化。根据雨雪粒子的特点,可用以下结构基金项目:信息产业部电子信息产业发展基金(2005688)收稿日期:2007-04-06修回日期:200
