基于粒子系统的雨雪模拟 计算机毕业论文(7)

2018-12-24 12:44

5 结论与展望

5.1 结论

自然景物中的大多是物体都是随机的、无规则的。雨雪、浪花、火焰、云彩等的模拟更是具有难以描述性、随机变化性、外界环境影响明显等提点,所以,模拟自然景物一直是计算机图形学的一个热门话题。

随着电影电视和游戏行业的发展,用计算机生成真实感图形已经成为最具前景的研究方向之一。本文在认真分析和总结目前国内外雨雪模拟方法的基础上,结合视景仿真对虚拟场景的需求和应用,以友好的交互性、较强的真实感和实时性为目标,提出一种基于粒子系统对雨雪模拟的新方法。粒子系统是实时模拟降雨、降雪效果的一种有效方法。本文基于粒子系统的基本原理建立了雨雪粒子系统模型 ,模型分析了雨雪粒子的属性,雨雪粒子的运动及雨雪粒子的绘制等 ,并提出了基于粒子系统和OpenGL的降雨、降雪实时模拟的新方法。实践结果表明 ,该方法可以实时绘制出比较真实的降雨降、雪现象,该方法实现的雨雪模拟效果比较真实,而且在普通PC上也可以满足一般动画的实时性要求。

本文基于WindowsXP操作系统,集成开发环境为Visual C++6.0与OpenGL开放图形库编程实现;开发了基于粒子系统的雨雪模拟演示系统,生成的动态雨雪具有真实的视觉效果,并且满足了实时的要求。 5.2 展望

随着现代电子信息科技的发展,计算机虚拟现实水平也越来越高,基于粒子系统模拟不规则自然物体技术也越来越成熟,我们将继续加强对于计算机图形学的有关知识学习,进行系统而深入的研究和关注。通过对本文研究工作的归纳和总结,基于粒子系统技术的雨雪模拟具有一定的真实性,但还需进一步完善:

1.本文着重体现的是雨雪降落的整体效果,对于雨雪粒子之间的运动细节考虑不足,包括粒子之间的相互作用、粒子的碰撞与融合,以及雨雪与外界物体的相互作用。

2.研究雨雪在自然环境中运动多种影响因素,改进雨雪粒子的运动模型。自然环境中除了有重力,风力,阻力,还会有粒子间的引力,相互斥力,相互间的碰撞因素等等,提高算法的复杂度和精度,那样将会更真实的模拟自然环境下的雨雪降落。

基于粒子系统的雨雪模拟可以满足视景仿真对实时性和动态性的要求,有众多的应用需求。在电脑游戏、影视特技、等多个领域都有广大应用。例如:

1.游戏。游戏是当今非常热门的一个产业。游戏中加入不同的户外场景,如雨雪、烟雾、河流等,可以使虚拟环境更加逼真,给用户身临其境的感觉。如现在很受欢迎的网络游戏中,魔兽世界、剑侠情缘等都会有很多户外云雾、河流等场景。

2.影视特技。电脑特技已成为电影的主流,随着观众对视景逼真效果要求的不断提高,对三维特技技术的要求将越来越高。对于一个电影来说,电脑特技是票房的一个重要保证。如电影指环王中,一些列特技场面令人叫绝。片中的山水,河流都给观众留下了深刻的印象。其他如“哈利波特”、“亚瑟王”、“纳尼亚传奇”等篇中都有特技的动画效果。尤其是灾难电影中的自然景物模拟占了重要角色。

显然可见,粒子系统在模拟虚拟现实上具有广阔的空间与前景。

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致谢

本论文研究过程中得到老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到论文的最终完成,老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

然后我要感谢班级中的所有同学和朋友。我很幸运能够在这样一个团结、友爱的集体中学习和生活。班级中的所有同学给予过我无私的关怀与帮助,不仅在生活上,更在学习上。让我的学习生活在开心与快乐中度过。在此感谢所有关心帮助过我的同学们。我还要感谢我大学所有的老师们,其中林定老师对我的帮助让我很感动,她教会了我很多东西。没有他们的精心教学,就没有我今天的成绩。感谢他们教会我知识与做人的道理。

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