自然景物的模拟一直是计算机图形学领域的一项研究重点,对于虚拟现实场景中不规则物体的快速模拟也是亟待解决的问题。本课题对虚拟场景中的各种物体建模方法进行了大量研究,提出在传统粒子系统基本原理的基础上结合其它一些方式对火焰、烟云效果进行快速模拟的生成方法,并将上述特殊效果融入到虚拟现实场景中。 火焰、烟、云等自然景物具有一个共同特征就是由大量的粒子组成。为了表现这一特征,我们采用粒子系统作为造型的主要方法。粒子系统使用大量粒子的聚集来构造物体的外形,使得所构成的物体具有动态的、富于变化的特点,区别于传统的造型方式。随机过程也被用于产生粒子并控制粒子的不规则运动。本课题中采用粒子系统和纹理技术相结合的方法,充分利用了粒子系统的不规则三维外形模拟了火焰效果,呈现出其真实自然的表面细节。同时按照粒子的实现效果简化湍流运动,近似模拟了云烟的效果。 在合理的参数设置下,本课题提出的方法在普通个人计算机上就可以快速实现。无论是二维还是三维情况都可以得到较为理想的效果。图形显示方面我们采用OpenGL,便于利用图形硬件实现快速绘制。