计算机虚拟技术论文.doc

.页眉. .页脚. 毕业设计(论文) 烟雾骏马形态的计算机模拟杨青青燕山大学里仁学院 2014 . .页脚. 毕业设计(论文) 烟雾骏马形态的计算机模拟学院:里仁学院专业:计算机科学与技术学生姓名: 杨青青学号: 101304011180 指导教师: 唐勇答辩日期: 2014 年 6月 . .页脚. 燕山大学里仁学院毕业设计(论文)任务书学院:里仁学院系级教学单位: 电子工程系学号 101304011180 学生姓名杨青青专业班级计算机科学与技术 10-7 题目题目名称烟雾骏马形态的计算机模拟题目性质 1. 理工类:工程设计() ;工程技术实验研究型( ); 理论研究型( ) ;计算机软件型( √) ;综合型( ) 2. 文管理类( ); 3. 外语类( ); 4. 艺术类( ) 题目类型 1. 毕业设计( √) 2. 论文( ) 题目来源科研课题( ) 生产实际( )自选题目( √) 主要内容实现烟雾的控制操作和保持烟雾的自然流动状态。从控制烟雾目标变形这一方面对烟雾进行模拟。(1) 为实现烟雾的控制模拟, 建立烟雾物理模型, 控制烟雾的运动状态。边界通过吸引力将烟雾吸引到指定的对象中,通过驱动力使烟雾在对象内部运动。(2) 计算吸引力和驱动力将烟雾吸引到目标处,使烟雾依据指定目标进行变形。基本要求(1) 必须在尊重事实的基础上将理论研究与实际应用密切结合, 使本课题的研究成果既有理论高度又有实际应用价值。(2) 在深入学习模拟不规则物体的理论知识、总结和借鉴别人的优秀研究成果的基础上,添加自己想法和设计思路,在保持烟雾自然流动的前提下,通过高效简洁的操作实现对烟雾模拟的控制。(3) 使烟雾更好的保持细节,在应用时能使之表现更真实。利用 Visual C++ 和 OpenGL 来实现一个烟雾控制模拟系统。参考资料[1] 孙家广. 计算机图形学. [2] 张茂军. 虚拟现实系统. [3] 石教英. 虚拟现实基础及实用算法. [4]Dave Shreiner (著) . 李军(译) .Open GL 编程指南. 周次第1~4周第5~8周第9~ 12 周第 13~ 16 周第 17周应完成的内容可行性研究。查阅相关资料,了解烟雾变形的发展与研究现状,掌握 C++ 与 OpenGL 。总体设计。熟悉算法, 建立烟雾物理模型, 确立每个模块的功能以及联系。详细设计。确立每个模块的具体实现细节。编码、测试。进行整个项目的代码编写与测试。论文的总结与验收。最终完成一篇完整且优秀的论文。进行最后的答辩准备工作。指导教师: 唐勇职称: 教授 2014 年3月 12日系级教学单位审批: . .页脚. 摘要在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体,所以对流体的研究是与人类日常生活和生产事业密切相关的。设计者常常希望通过简单高效的操作即可快速获得理想的流体模拟效果。因而,烟雾的控制模拟在游戏、影视特效等方面都具有广泛的应用。本文采用基于外力的物理方法,从目标驱动烟雾变形这一方面对运动规律复杂的烟雾进行研究。首先,为实现烟雾的控制模拟采用非粘性不可压缩 Navier-Stokes 方程组建立烟雾物理模型,针对目标驱动烟雾运动的设计需求,通过对三维模型进行体素化的预处理,标识出目标的内部网格和边界网格,计算出目标外网格对应的吸引力系数,并通过在外力项中引入吸引力和驱动力控制烟雾的运动状态,保持烟雾的细节。其次,进行场景渲染利用 RGBA 模式对烟雾进行颜色绘制。最后,利用 VC++ 语言和开放性图形接口 OpenGL 在 Windows 平台下进行烟雾的形变控制模拟,对改进后的方法进行实验验证。实验证明:利用本文的方法可根据设计者的意愿对保持自然流动状态的烟雾进行有效控制。关键词烟雾控制模拟;烟雾变形; Navier-Stokes 方程组;. .页脚. Abstract Anytime and anywhere in people's life and production activities can meet fluid, so the study of fluid is closely related to human daily life and production business. Designers often hope that through a simple and efficient operation can quickly obtain ideal fluid simulation results. Therefore, the controllable smoke simul