不規(guī)則物體煙花、水波的模擬.pdf

1、隨著計算機圖形學的發(fā)展，不規(guī)則自然景物的模擬諸如夜空中五彩繽紛的煙花、狂風暴雨下的海面、徐徐上升的輕煙、四處飛濺的水滴等流體現(xiàn)象廣泛地應用在電腦游戲、影視特效及廣告等領域。但是，由于自然景物的幾何形狀具有不規(guī)則性，且容易受到外界周圍環(huán)境的影響而改變形狀，動態(tài)性和隨機性非常強，因此，對它們的模擬一直是計算機圖形學的研究熱點。
　　 本論文對兩種不規(guī)則的自然景物煙花和水波進行了模擬實驗。首先，論文在對粒子系統(tǒng)的深入研究和煙花燃放過程

2、及細節(jié)的分析的基礎上，把粒子系統(tǒng)和隨機函數(shù)相結合，利用偏微分方程（PDE）的有限差分的數(shù)值方法對煙花進行了動畫設計。然后，論文通過對水波的產(chǎn)生機理及運動規(guī)律的研究，把描述流體運動規(guī)律的非線性PDE：不可壓縮、粘性流的Navier-Stokes（N-S）方程和相應的數(shù)值求解理論相結合，采用有限體積法對二維的N-S方程求解，對水波進行了模擬實驗。
　　 PDE是許多科學和工程研究及應用的數(shù)學工具，論文將自然景物煙花和水波生成的動畫與