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《基于粒子系統(tǒng)三維動態(tài)云的快速仿真算法-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第26卷第1期系統(tǒng)仿真學報◎V0I．26No．12014年1月JournalofSystemSimulationJan．，2014基于粒子系統(tǒng)三維動態(tài)云的快速仿真算法潘秋羽，畢碩本，陸良虎，石銀(1．南京信息工程大學計算機與軟件學院，南京210044：2．南京信息工程大學遙感學院，南京210044)摘要：提出了一種基于粒子系統(tǒng)的快速的云三維仿真算法，茲方法首先使用給定的若干球體模擬云的輪廓，并由這些球體確定產(chǎn)生粒子的長方體包圍盒。根據(jù)粒子系統(tǒng)的原理在包田盒中隨機她產(chǎn)生粒子，并力這些粒子賦予顏色、大小和速度等初始屬性，比較粒子與
2、球體的位置關(guān)系，若粒子包含于球體中，粒子為云粒子，最后對云粒子進行渲桀和繪制實現(xiàn)云的三維模擬。由于粒子時刻處于運動中，故每膈一段對閩需更新粒子的屬性，若粒子運動曲球體需將其刪除，這樣通過粒子的運動模擬云的動態(tài)效果。最后通過實驗證明了該方法能夠快速地產(chǎn)生形狀各異的真實感較強的三維云，并且能夠?qū)崿F(xiàn)云的動態(tài)模擬。關(guān)鍵詞：粒子系統(tǒng)；包圍盒；云建模；三維可視化中圖分類號：TP391．9文獻標識碼：A文章編號：1004．731X(2014)01—0085．05FastAlgorithmBasedonParticleSystemforSim
3、ulating3DDynamicCloudsPANQiu-yu，BIShuo—ben。，LULiang-hu，SHIYin(1．SchoolofComputer&Sottw~e，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology,Nanjing210044，China；2．SchoolofRemoteSensing，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology,Nanjing210044，China)Abstract：Af
4、ast3Dcloudsimulationalgorithmbasedonpaniclesystemwasproposed．／tusedthegivenseveralspherestosimulatetheoutlineofcloudsanddeterminedtheboundingboxofcloudparticles．Thentheparticleswerejudgedwhethertheywerepartofcloudparticlesbycomparingthepositionrelationshipbetweenpar
5、ticlesandspheres．Finally,renderinganddrawingcloudparticlestoreal~e3Dsimulationofclouds．Asparticleskeptmoving,soitwasneedtoupdateattributesofparticlesatinternals．theparticlesmovedoutoJthespheres,theyshouMbedeleted．Bysimulatingthemovementofparticles．themethodimplement
6、edthesimulationoJthemotionofclouds．Atlast，itprovesthatthemethodcanproduceshapesof3Dcloudsquicklyandreallybyseveralexperiments，atthesametimethealgorithmcanimplementthedynamicsimulationofclouds．Keywords：particlesystem；boundingbox；cloudmodeling；3Dvisualization引言實感模擬領(lǐng)域提
7、出了許多新方法，在模擬效率、真實感和實時性等方面取得了較大的進展。云是一種常見的大氣現(xiàn)象，其形成條件各異，形狀及針對云的外形建模的方法主要分為三類即數(shù)值模擬方色彩也隨氣象要素的變化而千變?nèi)f化。云的不規(guī)則模糊邊法、啟發(fā)式方法和混合式方法，其中具代表性的云建模算界以及復雜的光照特性增加了利用計算機對其模擬仿真的法有以下幾種。1984年，Kajiya等_lJ采用的積云對流模型，難度，但由于云在氣象研究、虛擬戰(zhàn)場、飛行仿真、游戲通過求解簡單大氣流體動力學方程模擬了尺度較小的云。動漫等領(lǐng)域有著重要的應用，近年來，研究人員在云的真1985
8、年Gardner[】利用譜合成函數(shù)生成云的紋理，將其映射到2D橢球表面生成云的靜態(tài)圖片。1992年，Nagel等[3J收稿日期：2012．05．27修回日期：2012—08—21提出的將細胞自動機用于云的生成。Dobashi等I】對這一思基金項目：聚落遺址時空演變規(guī)律挖掘研究
