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基于粒子系统的爆炸效果模拟

作　者: 余洋
导　师: 汪继文
学　校: 安徽大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 粒子系统 爆炸效果 陨石爆炸 烟花爆炸 色彩融合
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 187次
引　用: 2次
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内容摘要


随着计算机动画技术的发展,利用粒子系统模拟不规则物体一直是研究者们研究的重点。与日趋成熟物理方法相比,粒子系统具有算法简单、实时性强等特点,对模拟不规则物体有着明显的优势。爆炸是一种极其不规则的效果,它的模拟一直是一项困难并且有意义的研究课题。本文主要对陨石爆炸、烟花爆炸两种特殊效果进行了分析,根据它们的运动特点,结合爆炸效果的物理机制,选择了粒子系统为其数学模型,使用OpenGL中的纹理映射和色彩融合技术绘制,最后完成了陨石爆炸和烟花爆炸的模拟实验。陨石爆炸模拟在计算机游戏、影视、视景仿真系统中有着广泛的应用。粒子系统是模拟陨石爆炸的一种有效方法。目前还没有基于粒子系统的陨石爆炸模拟方法。本文给出了一种基于粒子系统的陨石爆炸模拟方法。基本思想是运用加速运动实现陨石粒子的运动轨迹,并采用OpenGL中的色彩融合技术绘制陨石粒子。最后,运用VC++6.0和OpenGL开发工具实现了陨石爆炸的模拟。实验表明,该方法高效实时,真实感较强。烟花效果是我们日常生活中常见的效果之一,也是科学研究中热门的研究课题之一。本文根据烟花爆炸后烟花粒子的运动特点,考虑烟花爆炸后受到的外力影响,根据牛顿第二定律,模拟出烟花粒子的运动,结合OpenGL中的色彩融合技术绘制烟花粒子,最后用代码实现了烟花爆炸模拟效果。实验取得了较高的真实感效果,并且具有很好的实时性。以上是本文所做的主要工作,在建立了爆炸效果的物理模型和粒子系统理论相结合的方法基础上,利用了OpenGL中的色彩融合技术对陨石爆炸和烟花爆炸效果模拟取得了一定的成果。但由于时间和研究的有限,在具体的算法细节上还有所欠缺,需要进一步的研究和完善。粒子系统理论有着广泛的应用前景,只有不断地去研究才能在我们的生活中发挥更大的作用。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 课题研究的背景和内容  8-11
    1.1.1 课题研究的背景  8-9
    1.1.2 课题研究的内容  9-11
  1.2 课题研究的目标和意义  11-13
    1.2.1 研究目标  11-12
    1.2.2 研究意义  12-13
  1.3 本文的主要工作及内容组织  13-14
  1.4 本章小结  14-15
第二章 理论基础和发展现状  15-23
  2.1 理论基础  15-19
    2.1.1 计算机图形学  15-16
    2.1.2 计算机真实感图形绘制  16-18
    2.1.3 爆炸传播的物理机制  18-19
  2.2 粒子系统的发展现状  19-20
  2.3 OpenGL中的色彩融合技术  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章 爆炸模型的建立  23-33
  3.1 粒子系统技术原理  23-24
    3.1.1 粒子系统的概念  23
    3.1.2 粒子系统的特点  23-24
    3.1.3 粒子系统的优缺点  24
  3.2 粒子系统的实现方法  24-32
    3.2.1 粒子的生成  27-28
    3.2.2 粒子的属性  28-30
    3.2.3 粒子的存储结构  30-31
    3.2.4 粒子的运动与更新  31
    3.2.5 粒子的消亡  31-32
    3.2.6 粒子的绘制  32
  3.3 本章小结  32-33
第四章 陨石爆炸模拟的实现  33-39
  4.1 陨石爆炸的初始化  33-35
    4.1.1 陨石模型的定义  33-34
    4.1.2 陨石粒子的初始化  34-35
  4.2 陨石粒子的运动轨迹  35-36
  4.3 陨石爆炸的绘制  36-37
  4.4 本章小结  37-39
第五章 烟花模拟的实现  39-45
  5.1 烟花的初始化  39-40
    5.1.1 烟花模型的建立  39-40
    5.1.2 烟花粒子的初始化  40
  5.2 烟花粒子的运动  40-42
  5.3 绘制烟花  42-44
  5.4 本章小结  44-45
第六章 结论与展望  45-47
  6.1 结论  45-46
  6.2 展望  46-47
参考文献  47-51
附录A 图索引  51
附录B 表索引  51-52
Appendix A Figure Index  52
Appendix B Table Index  52-53
致谢  53-54
攻读硕士学位期间发表的学术论文  54-55
导师、作者简介  55-56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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