计算机辅助设计与图形学学报
計算機輔助設計與圖形學學報
계산궤보조설계여도형학학보
JOURNAL OF COMPUTER-AIDED DESIGN & COMPUTER GRAPHICS
2013年
8期
1137-1145
,共9页
单宇翔%王章野%杨春燕%彭群生
單宇翔%王章野%楊春燕%彭群生
단우상%왕장야%양춘연%팽군생
自然场景模拟%大规模雪场景%实时绘制%积雪和飘雪%基于视点的自适应降雪遮挡图%GPU加速
自然場景模擬%大規模雪場景%實時繪製%積雪和飄雪%基于視點的自適應降雪遮擋圖%GPU加速
자연장경모의%대규모설장경%실시회제%적설화표설%기우시점적자괄응강설차당도%GPU가속
natural scene simulation%large-scale snow scene%real-time rendering%accumulative and falling snow effects%view-dependent adaptive falling snow occlusion map%GPU acceleration
大规模雪场景的真实感实时绘制在虚拟现实、雪灾的预防和救援、军事仿真及游戏设计等领域有着广泛的应用价值,但现有方法难以同时生成大规模动态雪场景的积雪及飘雪效果.为此提出并实现了一种交互式大规模雪场景建模与实时绘制的新方法.为了精细地模拟场景的积雪效果,提出一种基于视点的自适应降雪遮挡图模型,能在实时更新地物的遮挡关系的同时大大减少大规模雪场景中积雪的计算量,并提高了计算精度；对于场景的飘雪,采用一种基于视点的雪粒子分层建模技术来减少雪粒子数量,将视点变换及降雪粒子系统移至GPU中进行加速计算；采用动态多旋转纹理来模拟飘落雪花的形状以增加其真实感；采用几何与纹理混合绘制的方式来减少大场景的复杂度.最终成功地实现了野外和城市两个大规模雪场景的实时漫游,在场景中可看到压雪累累的树枝雪挂景象及轿车上厚厚积雪等冬天美景.
大規模雪場景的真實感實時繪製在虛擬現實、雪災的預防和救援、軍事倣真及遊戲設計等領域有著廣汎的應用價值,但現有方法難以同時生成大規模動態雪場景的積雪及飄雪效果.為此提齣併實現瞭一種交互式大規模雪場景建模與實時繪製的新方法.為瞭精細地模擬場景的積雪效果,提齣一種基于視點的自適應降雪遮擋圖模型,能在實時更新地物的遮擋關繫的同時大大減少大規模雪場景中積雪的計算量,併提高瞭計算精度；對于場景的飄雪,採用一種基于視點的雪粒子分層建模技術來減少雪粒子數量,將視點變換及降雪粒子繫統移至GPU中進行加速計算；採用動態多鏇轉紋理來模擬飄落雪花的形狀以增加其真實感；採用幾何與紋理混閤繪製的方式來減少大場景的複雜度.最終成功地實現瞭野外和城市兩箇大規模雪場景的實時漫遊,在場景中可看到壓雪纍纍的樹枝雪掛景象及轎車上厚厚積雪等鼕天美景.
대규모설장경적진실감실시회제재허의현실、설재적예방화구원、군사방진급유희설계등영역유착엄범적응용개치,단현유방법난이동시생성대규모동태설장경적적설급표설효과.위차제출병실현료일충교호식대규모설장경건모여실시회제적신방법.위료정세지모의장경적적설효과,제출일충기우시점적자괄응강설차당도모형,능재실시경신지물적차당관계적동시대대감소대규모설장경중적설적계산량,병제고료계산정도；대우장경적표설,채용일충기우시점적설입자분층건모기술래감소설입자수량,장시점변환급강설입자계통이지GPU중진행가속계산；채용동태다선전문리래모의표락설화적형상이증가기진실감；채용궤하여문리혼합회제적방식래감소대장경적복잡도.최종성공지실현료야외화성시량개대규모설장경적실시만유,재장경중가간도압설루루적수지설괘경상급교차상후후적설등동천미경.
