【摘 要】
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随着计算机硬件和计算机图形学的发展,基于物理模型的流体模拟算法受到了研究学者的广泛关注,也逐渐成为计算机图形学研究热点之一,本文主要内容就是围绕了基于物理模型的烟
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随着计算机硬件和计算机图形学的发展,基于物理模型的流体模拟算法受到了研究学者的广泛关注,也逐渐成为计算机图形学研究热点之一,本文主要内容就是围绕了基于物理模型的烟雾模拟展开的。本文采用不可压缩的Navier-Stokes方程作为烟雾模拟的基本物理计算模型,从而保证烟雾物理运动的真实性；同时针对使用直接绘制法渲染烟雾时,在高网格分辨率下实时性差的问题,提出了一种新的基于纹理的烟雾渲染方法。同时给出了在烟雾中添加障碍物时边界条件的计算方式。本文主要工作如下：1.介绍了基于物理模型烟雾模拟在国内外的研究背景以及烟雾模拟算法的发展过程和研究现状。2.通过基本的流体方程引入本文烟雾模拟物理模型,并给出了烟雾模拟方程的数值求解算法以及烟雾模拟场景中添加障碍物时的计算方法。3.通过引入体绘制算法相关概念,实现了三维烟雾数据的可视化,并且实现了完整的三维烟雾纹理切片图。4.采用纹理映射技术渲染二维烟雾,实现了仿真度较高的实时烟雾模拟。5.将外部图片纹理坐标的值初始化为烟雾的密度场,并且将烟雾模拟算法解值器中的速度场作用于这些纹理坐标值中,从而实现了外部纹理(贴图)随着流体流动的效果。
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