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粒子系统是Reeves于1983年提出,是一种构造模糊形状物体的计算模型方法。其基本思路是采用大量具有一定特殊属性的微小粒子图元作为基本元素,以成千上万个不规则且随机分布的运动粒子来表示不规则模糊物体。粒子系统被广泛用于计算机图形学仿真和三维游戏中烟雾、粉尘、火焰和爆炸等半透明特效的模拟。传统粒子系统的粒子通常是基于布告板或点精灵来构造的,而布告板和点精灵这类图元由于其二维特性,使得基于其模拟的各种特效,在与三维场景交互过程中,会发生明显的线性交叉和很不自然的突然跳变,使得画面非常不自然且生硬。为了消除这种人为性,软粒子的概念于近几年被提出。软粒子在传统二维粒子的基础上,加入了深度缓存的概念,使得构成粒子系统的粒子成为和真实世界中的微粒一样的具有全三维特性的粒子。基于软粒子实现的特效能够很好的消除上述视觉上的线性交叉和突变等不自然因素的影响,以达到极大增强画面的真实感和视觉的融入感的效果。本文实现了一种基于GPU运算和渲染的软粒子构建方法,运用两种渲染技术实现了软粒子系统,并在此基础上,基于软粒子系统模拟了真实场景中的烟雾特效,通过与基于传统粒子系统的烟雾特效在裸眼视觉感受上的对比直观的展示软粒子系统在高真实感仿真的优势,并且,通过系统的渲染效率的对比,分析了软粒子系统和传统粒子系统直接的性能差异。